Спиральный ветрогенератор: характеристики, фото и отзывы покупателей

Опубликовано в Разное

27 Фев 1982

Содержание

Ветрогенераторы: электромонтаж | HellermannTyton

Повышайте эффективность ветрогенераторов

с нашими специальными решениями

Компания HellermannTyton разрабатывает специальные решения для электромонтажа, которые позволяют существенно увеличить эффективность работы ветрогенераторов при постоянных нагрузках. Здесь главное – долговечность в экстремальных условиях эксплуатации. Если речь идет о небольших ветрогенераторах малой мощности или прибрежных промышленных ветряных комплексах, то благодаря более чем 10-летнему опыту работы в отрасли у нас выработалась экспертная оценка и имеется достаточный опыт для успешной реализации Ваших задач согласно предъявляемым требованиям. Мы также способны предложить подходящие решения для модернизации в уже существующие ветряные электростанции согласно последним требованиям к электромонтажу кабельных систем.

Польза для Ваших ветрогенераторов: значительное увеличение рентабельности за счет предотвращения выхода из строя и сокращения затрат на техобслуживание.

Снижение расходов за счет специальных компонентов.

Мы подберём или разработаем для Вас подходящее решение.

В HellermannTyton Вы найдете всё, что Вам нужно. Мы найдём ответы на Ваши вопросы и разработаем абсолютно новые компоненты для электромонтажа в соответствии с Вашими индивидуальными потребностями в области ветроэнергетики. Мы высоко ценим сотрудничество на уровне партнёрства!

Вас ожидает широкий ассортимент продукции, дух инноваций и максимальная надёжность каждого изделия, проверенная в течение длительного времени.

Самоскручивающиеся и гибкие рукава Helagaine Twist-In

Когда на кабели воздействуют большие силы скручивания, а повышенный износ приводит к сокращению срока службы кабелей, на помощь приходят рукава Helagaine Twist-In, которые защищают отдельные кабели в пучке от сил скручивания. Эти стойкие к абразивному износу самоскручивающиеся рукава-оплетки увеличивают срок службы кабелей и существенно снижают затраты на ремонт компонентов ветрогенератора.

Helagaine Twist-In – передовое решение для ветрогенераторов

Эффективная дополнительная защита: Helahook для кабелей и труб

Увеличивайте интервалы техобслуживания в уже имеющихся ветрогенераторах. Используйте прочные рукава Helahook, которые обеспечивают надёжную защиту кабелей и очень просто устанавливаются. Повышенная эластичность рукавов особенно подходит для изгибов и различных диаметров. Монтаж в ветрогенераторе выполняется очень просто, а технический специалист может в любой момент получить доступ к кабелю, открыв рукав Helahook.

Быстрый монтаж и подключение к сети благодаря кабельным стяжкам Т и Х — серии

Время – деньги, особенно при электромонтаже ветрогенераторов. Как специалист в данной области мы предлагаем кабельные стяжки серии T и X для увеличения эффективности электромонтажа за счёт снижения финансовых затрат. Благодаря универсальному применению в гондоле и обрезке с помощью наших специальных монтажных инструментов (например, EVO7) возможен максимально рациональный монтаж. Особая форма замка значительно упрощает вдевание стяжек, а долговечность материала позволяет сократить затраты на техобслуживание. Подробнее о серии Т читайте здесь.

Максимальная износостойкость и надёжность фиксации: спиральные рукава SPF

Особую защиту кабелей обеспечивают наши спиральные рукава SPF. Закруглённые кромки и толстые стенки защищают кабели от механических воздействий и надёжно фиксируют их. Спиральные рукава отлично проявили себя в нефтехимической промышленности, где особенно важна повышенная стойкость к маслам, и сегодня помогают повышать рентабельность ветроэнергетических установок за счет более редкого техобслуживания кабельных систем.

Особенно подходит для ветровых турбин у береговой линии: термоусадочная трубка SA47-HT

Когда перепады температуры и влажность постоянно воздействуют на материалы, HellermannTyton предлагает специальное решение для защиты кабельных систем в ветрогенераторах. Внутри термоусадочной трубки SA47-HT имеется слой термопластичного клея с повышенной температурой плавления. За счет этого трубка SA47-HT не только обеспечивает защиту от коррозии, но и создает плотную водонепроницаемую оболочку вокруг кабеля. В результате гарантируется очень высокая защита от проникновения влаги.

Термоусадочные трубки серии SA47 обеспечивают очень высокую защиту от коррозии, которая соотвтетствует самым строгим требованиям, предъявляемым в автомобильной промышленности. Это еще один аргумент в пользу того, чтобы использовать термоусадочные трубки в Вашем ветрогенераторе.

Настоящая экономия времени – HellermannTyton делает это возможным

Среди нашего ассортимента имется запатентованная система для герметизации кабелей — Cablelok, которая соответствует концепции «время – деньги». В отличие от стандартных термоусадочных трубок, для длительного уплотнения чувствительных волоконно-оптических разъёмов применяется система HellermannTyton Cablelok, которая позволяет сократить время монтажа на 90% без осуществления нагрева.

Концепции быстрого монтажа также следует наша разработка — RapidNet. Специальные претерминированные решения с типом соединения точка-точка и предназначенные для соединения оптики и медных проводов помогают свести время монтажа к минимуму. Используя эту модульную систему, Вы сможете выполнить подключение Ваших ветряков с мимнимальными затратами. Таким образом, Вы экономите самое ценное – время.

Сверхпрочные компоненты для ветрогенераторов:

HellermannTyton продолжает работать за пределами возможного

Для тяжелых кабелей требуются специальные решения. Наши высокопрочные монтажные основания для кабельных стяжек встраиваются в имеющиеся резьбовые соединения. Таким образом, можно легко использовать типичные для ветряных турбин способы прокладки кабелей или уже имеющиеся болты. Это особенно важно в том случае, если требуется гарантировать определённую несущую нагрузку.

Высокопрочные монтажные основания были изначально разработаны для тяжелой строительной техники в целях надёжной фиксации кабелей, трубопроводов и шлангов в условиях экстремальных нагрузок, поэтому они идеально подходят и для ветрогенераторов.

Вы разрабатываете перспективные ветрогенераторы,

а мы поставляем необходимые для них компоненты.

Каким образом индивидуальные кабельные системы повышают КПД ветрогенераторов? Как обеспечить долгосрочную защиту оборудования от коротких замыканий? На каких участках мы можем существенно повысить рентабельность? Здесь Вы узнаете всё об основных тенденциях и инновациях в области электромонтажа ветрогенераторов.

Helagaine: защита от нагрузок при скручивании кабелей в ветроэнергетических установках

Наряду с фотоэлектрическими установками и гидроэлектростанциями ветрогенераторы входят в число основных возобновляемых источников энергии в Германии, поэтому к ним предъявляются всё более строгие требования к эффективности и эксплуатационной надёжности. Так, например, стандартная современная ветровая турбина имеет номинальную мощность от 1,5 до 4 МВт, а ветровая турбина у береговой линии обладает мощностью до 8 МВт. По мере того, как лопасти ротора непрерывно испытывают ветровую нагрузку, с тем, чтобы максимально эффективно генерировать энергию, напряжение на силовые кабель колоссальное.

Прежде всего внутри гондолы на кабели постоянно воздействуют силы скручивания, которые могут привести к обрыву отдельных проводов, обычно закреплямых с помощью кабельных плетёнок для подвески. Здесь необходимо не допустить повреждения изоляции смежных кабелей.

Подробнее читайте в нашем блоге.

Металлические стяжки для ветрогенераторов выдерживают испытание на короткое замыкание согласно стандарту для кабельных зажимов

Электрические короткие замыкания обладают огромным разрушительным потенциалом. Оборванные кабели могут стать причиной травм персонала и повреждений оборудования, особенно в том случае, если одножильные кабели прокладываются по схеме «треугольник».

Кабельные зажимы являются стандартным решением для фиксации кабелей низкого и среднего напряжения в промышленных электрических установках, подвижном составе, горнодобывающем оборудовании и ветрогенераторах на море.

Подробнее читайте в нашем блоге.

Эффективный подбор компонентов ветрогенератора на основе данных САПР

Чтобы сохранить свою конкурентоспособность на международном рынке, производители вынуждены поддерживать затраты на закупку компонентов на минимальном уровне. Многие из них самостоятельно изготавливают компоненты несмотря на наличие более выгодных вариантов на рынке. В бесплатной онлайн-системе HellermannTyton предоставляются данные из САПР и трехмёрные изображения компонентов, с помощью которых проектировщики могут легко подобрать нужные варианты.Подробнее читайте в нашем блоге.

Ветротурбина Савониуса.Новые типы вертикальных машин ветра оси

Вертикальный ветрогенератор может поймать ветер от всех направлений и на более низкой скорости ветра чем горизонтальные оси.
Было два отличных типа вертикального ветрогенератора оси: Darrieus и типы Savonius. Ротор Darrieus был исследован и разработан экстенсивно Национальными Лабораториями Sandia в 1980-ых.
Новые типы вертикальных машин ветра оси представляются, такие как спиральные типы особенно для использования в городских средах, где их считали бы более безопасными из-за их более низких скоростей вращения и так как они могут поймать ветер от всех направлений.

Горизонтальный ветрогенератор обычно более эффективен при преобразовании энергии ветра в электричество чем вертикальный ветрогенератор оси. По этой причине они стали доминирующими на коммерческом рынке энергии ветра.
турбина Савониуса является одним из простейших турбин.
Такие устройства имеют некоторые преимущества перед ветрогенераторными устройствами с горизонтальным расположением оси. У них отсутствуют узлы для ориентации на ветер, что упрощает конструкцию и снижает гироскопические нагрузки. Разработано большое количество разнообразных ветрогенераторов с вертикальной осью вращения (рис. 6.1), в которых
для создания вращающего момента используются силы сопротивления и подъемная сила рабочих лопастей.
Это устройства с пластинчатыми, чашеобразными или турбинными элементами, а также роторами Савониуса с лопастями S-образной формы. Ветрогенераторы такого типа имеют большой начальный момент, но меньшую быстроходность и мощность но сравнению с ротором француза Дарье, который в 1920 году предложил эту конструкции». Этот ротор интенсивно разрабатывают, начиная с1970 года, специалисты во многих странах. В настоящее время ветрогенератор Дарье может рассматриваться в качестве основною конкурента ветрогенераторов кольчатого типа.

Понравилось это:

Нравится Загрузка…

15+ идей для тех, кому нужна помощь природы

Вот что пишут об их преимуществах
В качестве главного достоинства вертикального ветряка можно назвать то, что в этих ветрогенераторах нет необходимости направлять ось на поток ветра, такой ветряк использует ветер, который дует со всех направлений. Ему не нужны гондола, флюгер, токосъемник и прочее. Поэтому большой популярностью вертикальные ветряки пользуются в регионах, где преобладающие ветра переменные.
2. Если порывы ветра сильные, то ветрогенераторы с вертикальными осями быстрее наращивают силу тяги, а потом сами стабилизируют скорость вращения. Поэтому такие ветровые генераторы могут работать бесперебойно даже при сильном штормовом ветре, в то время, когда в подобных условиях горизонтальные ветровые установки автоматически выключаются.
3. Лопасти ветрогенераторов с вертикальной осью вращения меньше шумят, они намного легче в изготовлении и способны выдерживать большие нагрузки, по сравнению с ветрогенераторами с горизонтальными осями вращения. Поэтому своими руками ветряк часто делают именно вертикальный.
4. Для наращивания номинальной выходной мощности ветрогенератора достаточно в процессе эксплуатации добавить модули.
5. Как преимущество вертикальный ветрогенератор не имеет каких-либо ограничений по защите расстоянием, если он устанавливается рядом с жильем, т.к. шумовая нагрузка остается в пределах до 20 ДБ, он не имеет магнитного излучения. Поэтому именно вертикальные ветрогенераторы устанавливают в городах, на крышах зданий, фонарных столбах, т. е. он в струе урбанизации. А горизонтальные ветряки — это офшорная ветроэнергетика, пригодная для сельской местности.
6. Как правило, вертикальный ветрогенератор не требует для запуска дополнительных устройств.
7. Вертикальный ветряк безвреден для пчел, птиц и окружающей среды, и, как было замечено выше, он может устанавливаться рядом с жильем.
8. Из-за меньшей быстроходности и легкости лопастей он более безопасен.
9. Ветрогенератор достигает номинальной мощности на малых оборотах.
10. Вертикальный ветрогенератор требует минимум места для установки — в основном вверх, до границ атмосферы, а горизонтальные занимают окружность.

Самые необычные ветрогенераторы в мире

Ветрогенераторы парят в воздухе, плавают и висят на магнитных подвесках, располагаются между зданиями и на крышах домов. Ветрогенераторы имеют самые разные конструкции в зависимости от задач, которые они выполняют. Ветрогенераторы – гиганты, размером с высотное здание, и мини ветрогенераторы, вертикальные и горизонтальные ветрогенераторы, ветрогенераторы совсем необычной формы, в которых вы вряд ли угадаете обычный ветряк. Ниже мы собрали самые невероятные ветрогенераторы, которые поразят ваше воображение.

Maglev Turbine – ветрогенератор на магнитной подвеске

Maglev Turbine – это ветрогенератор, который придумал 60-летний изобретатель Эд Мазур (Ed Mazur), основатель компании Maglev Wind Turbine Technologies (MWTT) из Аризоны. Это гигантский ветрогенератор размером с высотное здание и площадью 40 гектаров. По замыслу автора ветрогенератор Maglev сможет достигать мощности 1 ГВт, а стоимость 1 кВт•ч, по его расчетам, может равняться 1 центу. Автор считает, что его устройство обеспечивает «полный захват» ветра, а благодаря магнитной подвеске устраняется все трение. Эта технология схожа с технологией поездов на магнитной подушке. Также, благодаря магнитной подушке, ветрогенератору не страшна никакая скорость ветра, Maglev Turbine может захватить даже мощь урагана. Установка такого ветрогенератора на 50…75% дешевле, чем возведение традиционной ветроэлектростанции такой же мощности, а также займет меньше времени и потребует меньше пространства. Несколько ветрогенераторов Maglev установлены в Китае.

M.A.R.S – ветрогенератор, парящий в воздухе

Это ветрогенератор, который может подниматься в воздух на высоту 120…300 м, благодаря тому, что он наполнен гелием. MARS (сокращение от Magenn Power Air Rotor System) разработан компанией Magenn. Для работы такого ветрогенератора не надо строить опорную башню, он не занимает места на земле. Его можно транспортировать в ветреные регионы и быстро устанавливать. Поток воздуха вращает баллон вокруг горизонтальной оси. К баллону крепятся генераторы и тросы, которые удерживают его на месте и передают электроэнергию на землю. Компания утверждает, что ветрогенератор будет стоить 3…5 долларов за 1 Вт мощности, а выработанное электричество будет иметь цену в 50…75 центов за 1 кВт•ч.

Городские ветрогенераторы – «Тихая революция»

Традиционные ветрогенераторы создают шум и вибрацию, и поэтому их устанавливают вдалеке от города. Американский инженер Бил Беккер задумался о том, как создать ветрогенераторы, которые можно было бы разместить везде, в городах и на крышах домов. Идеальным решением для этого оказался S-ротор. Лопасти такого ветрогенератора необычной спиралевидной формы наподобие ДНК. Сейчас в Чикаго работают 13 турбин его разработки. Такие турбины не создают вибрации, безопасны для птиц.
Британская компания XCO2 использовала эту идею для создания ветрогенераторов «Тихая революция», которые будут установлены возле Букингемского дворца. Местные жители возражали против традиционных трехлопастных ветряков, потому что они портят внешний вид города. Ветрогенераторы «Тихая революция» хорошо вписываются в городской ландшафт. Встроенные светодиоды в S-образных лопастях используются для создания изображений, когда турбина вращается. Ветрогенератор имеет высоту – 5 м, а его диаметр – 3 м. Один такой ветряк может генерировать 10 кВт•ч при скорости ветра 5,8 м/с.

Винтовой ветрогенератор

Еще один вариант лопастей для городских ветрогенераторов. В отличие от предыдущего варианта, винтовые лопасти в этом случае имеют две точки опоры, что делает конструкцию более прочной и устойчивой. Такая конструкция может выдерживать большие скорости ветра. Спиральная структура лопастей, как утверждают создатели, лучше удерживает энергию ветра и увеличивает ее. Эта конструкция предложена компанией Asia Alliance Base.

Ветрогенератор LoopWing

Ветрогенератор японской фирмы LoopWing обладает необычайно низким уровнем шума и вибрации. По замыслу создателей этот ветрогенератор хорошо устанавливать вместе с солнечными батареями для автономного энергоснабжения частного дома. Впервые был представлен на выставке в 2006 году. Британский ветрогенератор «Тихая революция» работает при минимальной скорости ветра в 4,5 м/с. Японский LoopWing работает при минимальной скорости ветра в 1,6 м/с, что является почти рекордным показателем.

Мини ветрогенератор «Медуза»

Этот ветрогенератор специально предназначен для мест, где есть трудности с доступом к электричеству. Его легко установить. При высоте всего только 36 см в высоту он может генерировать около 40 кВт•ч в месяц. Главным преимуществом этого ветрогенератора является стоимость, его можно купить всего за 400 долларов. Разработан изобретателем из Сиэтла по имени Чед Маглак (Chad Maglaque).

Шоссейные ветрогенераторы

На многих крупных магистралях существует постоянный поток воздуха, позволяющий производить электричество. Движение автомобилей на большой скорости, особенно грузовиков будет приводить в движение данные турбины. При скорости транспортного средства в 110 км/ч, каждая турбина сможет производить 9600 кВт•ч в год. Эти ветрогенераторы бесшумны. Данная разработка предложена университетом штата Аризона.

Broadstar AeroCam

Ветрогенератор Broadstar разработан авиационным инженером Жоржем Жан Мари Дарье (1888-1979). Небольшие ветрогенераторы предлагается устанавливать на крышах зданий, так как такая конструкция при той же мощности, что и традиционный трехлопастный ветряк, занимает гораздо меньше места.
Ветряк Дарье как правило располагается вертикально. Конструкция Broadstar AeroCam располагает ветряки горизонтально на вертикальной мачте, делая их похожими на колеса водяной мельницы. Главное нововведение заключается в способности автоматически настраивать высоту и угол атаки аэродинамических лопаток, подобно изменениям формы крыла птицы в полете. Broadstar AeroCam при небольших размерах имеет высокий КПД и может работать при любых погодных условиях.

V-LIM – ветряк на крыше

V-LIM – ветрогенератор, который специально создан для того, чтобы его устанавливать на крышах домов. Данная конструкция является совместной разработкой исследователей из Портлендского государственного университета (штат Орегон) и компании Rogue River Wind. Благодаря почти полному отсутствию шума и вибрации, его можно устанавливать где угодно. Ветряк не подвержен воздействию турбулентности воздуха, почти не создает шума и вибрации. Ветряк можно экранировать от попадания птиц и животных. Для его установки не нужны высотные башни и мачты. Все это делает его подходящим для установки на крышах любых домов. На фото: ветрогенератор диаметром 3,5 метра и мощностью 3 кВт.

Sky Serpent – ветрогенератор в форме воздушного змея

Этот необычный ветряк создал изобретатель Даг Селсам из Калифорнии. Даг усомнился в том, что одного винта достаточно для получения максимума энергии. После долгих экспериментов был создан данный ветрогенератор. Секрет эффективности в том, что каждый ротор ловит свой поток ветра и включает поток ветра от предыдущих нескольких турбин. Один конец вала прикреплен к генератору, а другой конец прикреплен к воздушным шарам с гелием.
В 2003 году изобретатель получил грант в размере 75000 долларов от Калифорнийской энергетической комиссии на разработку ветрогенератора мощностью 3000 Вт из семи роторов. Задача была успешно решена, и Даг Селсам продал после этого еще более 20 ветрогенераторов мощностью 2000 Вт. Он построил эти устройства в своем загородном гараже.

Liam F1 – ветрогенератор в форме улитки

Еще один пример ветрогенераторов для установки на крышах зданий. Данная конструкция разработана компанией Archimedes из Роттердама в Нидерландах. Небольшой ветряк диаметром 1,5 м и весом около 100 кг без труда может быть установлен на крыше любого здания. Такой ветрогенератор может производить до 1800 кВт•ч в год, удовлетворяя половину потребностей в электроэнергии средней Нидерландской семьи. Директор компании Маринус Миремета утверждает, что эффективность такой турбины достигает 80% от теоретически максимальной эффективности ветрогенераторов. Шум от такой турбины – 45 дБ, что меньше шума дождя в лесу – 50 дБ. Стоимость турбины вместе с установкой – 3999 евро.

Ветрогенератор Nano Vent-Skin – «кожа» для дома

Лондонский изобретатель мексиканского происхождения Агустин Отегу занят разработкой «зеленых» проектов эко-архитектуры. Нанопровода играют роль осей для множества микро-ветровых турбинок, и одновременно передают электроэнергию. Внешняя поверхность турбинок покрыта органической фотоэлектрической пленкой. Такая сеть – «кожа» (skin) питает электроэнергией здание. По мнению Отегу, будущее не за большими ветроустановками и солнечными панелями, а за такими эко-архитектурными сооружениями. Снаружи стена Nano Vent-Skin выглядит гладкой и однотонной, а изнутри видно все, что находится снаружи.

Ветропарк «Windstalk» в Арабских Эмиратах

Неподалеку от Абу-Даби строится город Мадсар, где планируется возвести необычную ветровую электростанцию. 1203 стебля из углеродистого волокна, каждый около 55 метров высотой, с бетонными основаниями шириной по 20 метров, будут установлены на расстоянии 10 метров между собой. Стебли будут армированы резиной, и иметь ширину около 30 см у основания, а кверху сужаться до 5 сантиметров. Каждый такой стебель будет содержать чередующиеся слои электродов и керамических дисков, изготовленных из пьезоэлектрического материала, который генерирует электрический ток, когда подвергается давлению. Когда стебли будут качаться на ветру, диски будут сжиматься, генерируя электрический ток. Автор проекта Дарио Нуньес-Амени, основатель нью-йоркской дизайнерской компании Atelier DNA, говорит, что идея родилась у него при наблюдении за колышущемся камышом на болоте.

Ветрогенератор Helix Wind

Преимущество ветрогенератора в том, что он может работать при любом ветре. Устройство лопастей позволяют избежать турбулентности, ветряк имеет низкий уровень шума. Создатели выделяют как особый плюс – безопасность для птиц и летучих мышей. Цена Helix Savonious 2.0 мощностью 2,5 кВт составляет 6500 долларов, а более крупная модель мощностью 5 кВт стоит 16500 долларов.

Голландский ветряк в форме дерева

А это традиционные ветряки, но размещенные на опоре, выполненной в необычной форме дерева. «Дерево» состоит из 8 турбин и имеет высоту 120 метров. Проект сделан по заказу Нидерландского правительства компаниями One Architecture, Ton Matton и NL Architects. Задача была создать менее навязчивую форму и вписывающуюся в окружающий пейзаж.

АЛЬТЕРНАТИВНАЯ ЭНЕРГИЯ

Конструкция и принцип работы ротора Дарье

Ротор (или турбина) Дарье — это устройство, широко применяющееся в ветроэнергетике. Разработка принадлежит авиаконструктору Жоржу Дарье. Главное преимущество — способность работать при любых направлениях воздушного потока и при неблагоприятных погодных условиях.

Принцип работы

Ветровая турбина Дарье работает по тому же принципу, что и любое другое устройство этого типа. Работа основана на принципе вращения лопастей вокруг оси. Кинетическая или внутренняя энергия рабочего тела (газа или жидкости) преобразуется в механическую работу. У ротора Дарье ось вращения расположена перпендикулярно потоку источника энергии. Поскольку турбина приспособлена для использования альтернативных источников энергии, в роли рабочего тела выступает ветер.

Принцип работы конструкции ротора Дарье основан на разности аэродинамических показаний. Благодаря этому обеспечивается вращение лопастей механизма. После того как образовалась циркуляция потоков воздуха, устройство начинает вращаться бесперебойно.

На каждое крыло по отдельности воздействует сила подъема относительно воздушного потока. Показатели этой силы зависят от угла, который образовывается между лопастью и величиной скорости потока ветра. Момент силы, который образуется в момент запуска, носит переменный характер, а не постоянный. Вихреобразование ротора Дарье имеет определенную цикличность, которая связана с движением лопастей. Для создания подъемной силы, которая обеспечивает работу механизма, нужно обеспечить бесперебойное и непрерывное движение крыльев.

Устройство конструкции

Конструкция ротора проста. Трое аэродинамических крыльев закреплены на радиальных балках. Существуют три типа турбины Дарье:

Классический. Лопасти имеют форму полумесяца. Их размер достаточно большой — почти сравним с длиной основной оси. Основание имеет прочный устойчивый полукруглый фундамент.
Тип Н. Три крыла, имеющие прямую форму и расположенные относительно горизонтальных опор под прямым углом, находятся на верхнем отсеке конструкции. Опоры крепятся к несущей оси. Достоинства этой конструкции — быстроходность, высокая эффективность, полное отсутствие инфразвука. Ротор Н-образного типа прост в сборке и ремонте, надежней классической ветровой турбины Дарье, дешевле — и поэтому распространен в применении.
Винтообразный тип. Лопасти изготовлены в виде изогнутых спиралей. Они также расположены на верхнем отсеке несущей оси вращения. Благодаря закрученной форме крыльев, вращение ротора происходит равномернее. Благодаря этому нагрузка на несущие узлы снижается, а срок службы механизма увеличивается.

Для обеспечения работы бытовых электростанций чаще всего используется ротор Савониуса Дарье. Такое название носит ветровая турбина, совмещенная с ротором Савониуса, который выступает в роли стартёра (устройства запуска). Комбинированная конструкция отличается большей мощностью и производительностью по сравнению с «чистыми» типами. Область применения механизма не ограничивается только электростанциями — он может быть совмещен с теплогенератором и быть использован в системе теплоснабжения. А еще такой гибрид соединяют с насосами и применяют для закачки и откачки воды.

Каждый из трех типов имеет свои недостатки. Классическая ветровая установка обладает меньшей эффективностью. Установке с ротором Дарье необходимы генераторы. Самостоятельно она запускаться и раскручиваться не может. При сильных, ураганных порывах ветра механизм может начать функционировать самостоятельно, при этом процесс трудно поддается контролю.

Устройство Н-образного типа легкое в эксплуатации, но быстро изнашивается из-за больших аэродинамических нагрузок. Спиральный ветрогенератор за счет своей конструкции надежней, но технология его изготовления сложна, поэтому он стоит дорого.

Неоспоримое достоинство ротора всех видов — отсутствие зависимости от силы и направления ветрового потока. Допустимо расположение на прилегающей территории иных сооружений, что облегчает проведение ремонтных работ.

Ротор Дарье своими руками

Для работы понадобятся:

генератор;
лопасти;
болты для крепления;
шкурка для обработки;
металлические опоры;
мачта или иная деталь, подходящая на роль оси вращения;
инструменты (сверло, молоток и т.п.).

Лопасти можно приобрести в магазине или сделать из подручных материалов. Например, подойдут обрезки труб из поливинилхлорида.

Сначала выполняется чертеж. Затем подготавливается каждая деталь — лопасти нужно ошкурить, в опорах просверлить отверстия для крепежа. Проводится соединение опор с аэродинамическими крыльями.

На заранее приготовленное основание устанавливается ось. Основанием может служить бетонная заливка, металлическая конструкция. К оси крепятся лопасти.

Для подключения генератора необходимо владеть базовыми познаниями в электротехнике. В противном случае лучше доверить это дело профессионалу. После подключения генератора проводятся предварительные испытания. Устраняются неполадки и недостатки (если они обнаружены). Самодельный ротор будет служить дополнительным источником энергии.

Преимущества и недостатки вертикального ветрогенератора

Вертикальные ветряные турбины называют турбинами Дарье. Это название дано в честь французского инженера Жоржа Дарье, который получил патент на изобретение в 1931 году. Турбина Дарье имеет С-образные лопасти. Обычно две-три лопасти.

У ветряных установок с вертикальной осью вращения лопасти имеют форму в виде винтов. Согласно теории ветряная энергия может полностью удовлетворить общие потребности человечестав на энергию. Данная область энергетики стремительно развивается. Большая часть ветряных генераторов, которые производятся во всем мире, имеют горизонтальную ось вращения. Лопасти роторов ветрогенераторов, имеющих горизонтальную ось вращения, поворачиваются к ветру при помощи хвоста, а в самых крупных ветровых станциях – с помощью двигателей.

Конфигурация лопастей, вращающихся при помощи подъемной силы, обычно имеет аэродинамическую форму, и походит на крылья самолета. Вертикальные ветряки применяют в работе подъемную силу, их лопасти походят по форме на венчик для взбивания яиц. У ветряных установок с вертикальной осью вращения окружная скорость превышает скорость ветряных потоков, благодаря этому сила ветра приводит ветрогенератор в движение.

Опыты показали, что ветряная установка, имеющая вертикальную ось вращения, по показателям эффективности превосходит ветрогенераторы с горизонтальными осями вращения, так как в них используется винт, у которого площадь поверхности больше площади ветровых установок, имеющих горизонтальную ось вращения.

Преимущества вертикальных ветрогенераторов винтообразной формы

В процессе проектирования ветровых генераторов, у которых ось вращения вертикальная, нужно учитывать такой малоизвестный, но важнейший факт: нарастание силы сопротивления относительно подъемной силы может превышать ее в 1000 раз.

У ветрогенератора с вертикальными осями вращения есть существенные преимущества перед ветрогенераторами с горизонтальной осью, тем более в случаях, когда установка работает в области переменных ветров и необходимо менять направление турбины, что повышает нагрузку само по себе, как на вышку, так и на подшипники, при этом важно то, что расходуется энергия. На вертикальные ветряки нагрузка распределяется равномернее, благодаря чему есть возможность выполнять более легкую и большую по размеру конструкцию. Генератор можно установить на земле, вышка не обязательна. Для установки ротора против ветра не требуются дополнительные механизмы.

Ветряной генератор с вертикальной осью вращения может быть оборудован тремя крыльями, закрученными в виде спирали. Сила ветра оказывает влияние на спиральные лопасти и на входе в турбину, и на выходе из нее, что обеспечивает условия для наиболее эффективной ее работы.

Ветрогенераторы с вертикальной осью вращения являются достойной заменой ветрякам с горизонтальной осью. В качестве главного достоинства вертикального ветряка можно назвать то, что в этих установках нет необходимости направлять ось на поток ветра, такой ветряк использует ветер, который дует со всех направлений.

Если порывы ветра сильные, то ветрогенераторы с вертикальными осями быстрее наращивают силу тяги, а потом стабилизируют скорость вращения. Большой популярностью вертикальные ветряки пользуются особенно в регионах, где преобладающие ветра переменные.

Такие ветровые генераторы могут работать бесперебойно даже при сильном штормовом ветре, в то время, когда в подобных условиях горизонтальные ветровые установки автоматически выключаются.

Важен и тот факт, что лопасти ветрогенераторов с вертикальной осью вращения меньше шумят, они намного легче в изготовлении и способны выдерживать большие нагрузки, по сравнению с ветрогенераторами с горизонтальными осями вращения.

Для наращивания номинальной выходной мощности ветрогенератора достаточно в процессе эксплуатации добавить модули.

Вертикальный ветрогенератор не имеет каких-либо ограничений по защите расстоянием, если он устанавливается рядом с жильем, т.к. шумовая нагрузка остается в пределах до 20 ДБ, он не имеет магнитного излучения.

Ветрогенератор не требует для запуска дополнительных устройств.

Вертикальный ветряк безвреден для пчел, птиц и окружающей среды, он может устанавливаться рядом с жильем.

Ветрогенератор достигает номинальной мощности на малых оборотах. Современные ветрогенераторы устойчиво работают в агрессивных средах (резкие перепады температуры, морской воздух), благодаря непроницаемому саркофагу генератора из алюминия.

Вертикальный ветрогенератор требует минимум места для установки. Он защищен от воздействия молний путем применения алюминиевой конструкции.

Возможность установки без вреда для ландшафтного вида.

Недостатки ветрогенераторов с вертикальной осью вращения

У вертикальных ветряков есть также свои недостатки. Например, при вращении против ветряных потоков такой ветрогенератор несет потери, которые могут привести к тому, что эффективность применения ветряков с вертикальными осями вращения сокращается в два раза по сравнению с ветряными установками, которые оборудованы горизонтальными осями вращения.

Если ветрогенератор установлен рядом с землей, то внизу очень низкая скорость ветра, хотя можно сделать башню, но скорость ветра все равно будет низкой в нижней части ротора. Турбина сама не запускается, ей нужен толчок для начала работы;

Так как есть механизмы ветрогенераторов с вертикальной осью вращения, которые находятся внизу, то для того чтобы их заменить приходится производить демонтаж всей установки. Несмотря на все очевидные достоинства вертикальных ветряных генераторов, у них есть свои недостатки, которые нельзя не заметить. Кроме шума, который воспринимает ухо человека, от некоторых из них может исходить вредный инфразвук, приводящий к вибрациям, что вызывает дребезжание стекол в окнах и посуды. Зимой на лопастях ветрогенераторов могут появляться ледяные сосульки.

ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИКИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОТОРА ДАРЬЕ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

Мирошник В.В.¹, Подберезкин Д.А.¹, Копейкин Д.А.¹, Соколов П.С.¹, Артамонова Е.Ю.²

¹Студент, ²Аспирант

Омский государственный технический университет

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №16-08-00243 а

ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИКИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОТОРА ДАРЬЕ

Аннотация

В статье рассмотрены виды математических моделей для описания аэродинамических процессов на начальном этапе проектирования. Рассмотрено влияние конфигурации лопастей ротора на его эффективность, а также влияние изменения характеристик на производительность ротора Дарье. Приведено обоснование о выборе места установки конструкции с ротором Дарье. Исследована модель ротора с использованием электрических эквивалентных схем. Данная модель позволяет имитировать поведение ротора в случае механических повреждений лопастей.

Ключевые слова: Возобновляемые источники энергии, ветроэлектрическая установки, ротор Дарье.

Miroshnik V.Y.¹, Sokolov P.S.¹, Podberezkin D.A.¹, Kopeykin D.A.¹, Artamonova E.Y.²

¹undergraduate student, ²postgraduate student

Omsk State Technical University

RESEARCH OF AERODYNAMICS AND POWER CHARACTERISTICS OF THE DARRIEUS ROTOR

Abstract

The article describes the types of mathematical models for describing aerodynamic processes in the initial design stage. The influence of the configuration of the blades of the rotor on its effectiveness and the impact of changes in characteristics on the performance of the Darrieus rotor. The substantiation of choice of the installation design with the Darrieus rotor. The investigated rotor model using electric equivalent circuits. This model allows to simulate the behavior of the rotor in case of mechanical damage of the blades.

Keywords: renewable energy sources, wind turbine, the Darrieus rotor.

Введение

В течение последних нескольких десятилетий экологическая обстановка на планете стремительно ухудшается. Происходит это в основном из-за небрежного использования ископаемого топлива [1].

Возможной альтернативой ископаемого топлива стали возобновляемые источники энергии, что увеличило внимание и спрос на них по всему миру. Среди новых источников энергии, особым интересом пользуется энергия ветра. Ветровые турбины могут быть разделены на две группы, а именно: горизонтально-осевые турбины и вертикально-осевые турбины.

Вертикально-осевые ветровые турбины имеют несколько преимуществ перед турбинами с горизонтальной осью вращения. Главный преимуществом является их всесторонняя направленность. Следовательно, они могут работать при любом направлении ветра, не требуя системы контроля угла поворота вокруг вертикальной оси [2]. Кроме того, коробка передач и генератор могут быть размещены на уровне земли, что облегчит выполнение технического обслуживания и снизит затраты на строительство.

Явным преимуществом является, и возможность их близкого размещения друг к другу на территории ветроэлектростанции. И наконец, турбины с вертикальной осью вращения бесшумны и гораздо безопаснее, чем турбины пропеллерного типа.

В результате все эти преимущества говорят о том, что вертикально-осевые ветроустановки лучше подходят для местного производства чистой электроэнергии в промышленных и жилых районах. Кроме того, эти преимущества привели к возобновлению интереса к данному типу ветрогенераторов, как источнику производства электроэнергии в малых и средних масштабах.

Исследования в данной области необходимы для улучшения энергетических показателей вертикально-осевых ветровых турбин, а также снижения негативных факторов, влияющих на их производительность.

Виды математических моделей

Для исследования энергетических и аэродинамических характеристик ветрогенераторов необходимо прибегнуть к использованию математического аппарата, способного описать работу установки с помощью стандартных величин. Размерные параметры ротора Дарье показаны на рисунке 1.

Рис. 1– размерные параметры ротора Дарье

Размерные величины:

c, м – хорда лопасти,
R,D = 2R, м – радиус, диаметр ротора,
S, м² – площадь поперечного сечения ротора,
ω, рад/с- угловая скорость вращения ротора,
V, м/с – скорость ветрового потока,
φ, рад, град. – угол установки лопасти.

Безразмерные величины:

λ – быстроходность ротора,
n_b – число лопастей,
σ – коэффициент заполнения ,
Re – число Рейнольдса.

В настоящее время существует несколько основных типов математических моделей для описания аэродинамических процессов. Каждая из них имеет свои достоинства и недостатки. При выборе типа модели следует руководствоваться соотношением свободных ресурсов и степенью точности результатов решения поставленной задачи.

Импульсные модели основаны на расчете скорости потока через турбину путем приравнивания аэродинамической силы, действующей на лопасти и направленной вдоль потока, к скорости изменения импульса воздуха, а также к разности среднего давления на ротор.

Импульсные модели довольно популярны благодаря своей простоте и способности предсказать периодические нагрузки и среднюю выходную мощность. Они также более чувствительны, чем вихревые модели, за исключением случаев больших значений быстроходности и коэффициента заполнения. Для того, чтобы не допустить ложного результата моделирования, максимальное значение быстроходности ограничивают и расчет проводят только со значениями, близкими к оптимальным для установки [3].

Вихревые модели используются для того, чтобы проверить результаты и получить более подробное представление о потоке вокруг турбины. Эти модели представляют собой значительный шаг вперед в области изучения мгновенной нагрузки. Благодаря усиленному математическому аппарату этого типа моделей мы можем наблюдать формированием больших вихревых структур, динамический срыв потока с лопасти ротора, а также другие аэродинамические явления в 2D и 3D формате. Однако такой широкий спектр операций требует значительно больших вычислительных затрат [4].

Влияние изменения характеристик на производительность ротора Дарье

Использование математических моделей на начальном этапе проектирования значительно упростило задачу. Моделирование условий конкретной местности позволило заранее учесть все недостатки системы, а также выбрать соотношение геометрических параметров конструкции ротора. Это дает возможность спроектировать ветрогенератор с максимальной производительностью и надежностью.

Известно, что основным недостатком ротора Дарье является трудность самозапуска. Для его осуществления ротору Дарье требуется высокая начальная скорость ветрового потока. Основным способом улучшения режима самозапуска, на данный момент, является правильный выбор угла атаки лопастей. Существует два основных метода регулирования этого угла: пассивный метод и активный метод. При пассивном методе выбор угла атаки производится на основе численного и экспериментального исследования (фиксированный шаг). Активный метод основан на изменении значения угла для каждой лопасти при вращении (переменный шаг). За последние несколько лет в мире было зарегистрировано несколько десятков патентов на механизмы для управления лопастями ротора Дарье. Они позволили снизить ветровую нагрузку на вал ротора и значительно улучшить его эффективность. Изменение угла атаки лопасти ротора Дарье показано на рисунке 2[5,6].

Что касается изменения спирального угла лопасти, то он положительного влияния на увеличение производительности ветроротора не оказывает. Экспериментально подтверждено, что витое лезвие показывает низкий коэффициент мощности [7].

Рис. 2 – изменение угла атаки лопасти ротора Дарье

Помимо угла атаки лопасти на производительность ротора Дарье оказывает влияние и изменение длины лезвия ее хорды, а также общее количество лопастей в ветроустановке. Было установлено, что увеличение длины хорды лопасти увеличивает коэффициент мощности до определенного предела, после чего коэффициент мощности резко уменьшается с увеличением прочности. Коэффициент пульсации вращающегося момента и продольная составляющая силы, действующей на лопатки турбины, уменьшается с увеличением числа лопастей и увеличением длины хорды лопасти. В свою очередь нормальная составляющая силы уменьшается с увеличением количества лопастей и уменьшением длины хорды лопастей, но увеличивается с увеличением прочности и увеличением длины хорды при том же количестве лопастей [8,9].

Величина значений быстроходности и коэффициента заполнения ротора Дарье оказывают не менее существенное влияние на его производительность и находятся в жесткой зависимости между собой.

При увеличении коэффициента заполнения, коэффициент мощности становится выше в низком диапазоне быстроходности. Тем не менее, при высоких значениях быстроходности, так как угловая скорость увеличивается, сила сопротивления также возрастает. Поэтому модель с высоким коэффициентом заполнения, так как она зависит от большой силы сопротивления, производит более низкий коэффициент мощности [10].

Применение ротора Дарье в городской среде

На начальных этапах развития ветроэнергетики все исследования были сосредоточены на горизонтально осевых ветровых турбинах. Однако в последнее время данная тенденция изменилась в сторону вертикально осевых ветровых турбин ввиду ряда конструктивных преимуществ и их независимости от направления ветра. Эти преимущества, в сочетании с простыми методами управления, позволяют использовать их в городских и изолированных районах. В этом случае, как показывает зарубежный опыт, можно устранить или существенно уменьшить влияние таких негативных факторов, как вибрация, шум, турбулизация ветрового потока, создание помех для электроприборов и т.п. [11]. Исследования в области малых ветроустановок вертикального типа, с диаметром ротора всего несколько метров, подтверждают и рентабельность их применения, как в городах, так и в сельских населенных пунктах с децентрализованной сетью электроснабжения. Малые вертикально-осевые турбины могут быть интегрированы в здания уже начиная с этапа проектирования [5].

При установке ветрогенератора на крышах жилых высотных зданий необходимо соблюсти несколько условий.

Прежде всего, устанавливать ветрогенераторы следует в точках максимальной скорости ветра. Это позволит достичь наибольшей эффективности ветроустановки.

Вторым важным аспектом при выборе места расположение установки необходимо учесть условия возникновения явления турбулентности. Исследования показали, что в случае квадратной и прямоугольной конструкции здания, турбулентные потоки распределяются равномерно вдоль крыш и основных сторон зданий с первого до последнего этажа. В то время на торцевых сторонах зданий зарегистрированы высокие значения скорости ветра. Стоит отметить, что турбулентность не часто встречается в случае треугольной или круглой форме постройки. Это делает их более предпочтительными для применения систем генерации энергии ветра.

И наконец, необходимо сохранить комфорт жильцов и структурную стабильность здания. Данное условие обеспечивается посредством соблюдения критериев экспертизы шумов и вибрации, которые могут возникнуть при работе ветровой турбины. Однако экспериментально подтверждено, что ветрогенераторы малой мощности соответствуют всем установленным нормам по вибрации и шуму для жилых и офисных зданий и негативных последствий не несут [12].

Для улучшения энергетических показателей вертикально-осевой турбины, установленной на крыше высотного здания можно воспользоваться некоторыми инновационными разработками. Примером может послужить устройство под названием «всесторонне направленная лопасть (omni-directional-guide-vane (ODGV))». Данное устройство окружает ветрогенератор, расположенный на крыше. Конструкция ODGV может свести к минимуму общественные проблемы с установкой высокоскоростного ветряка на месте выработки электроэнергии. Также это устройство эстетически гармонирует со зданием. Внешний вид здания с конструкцией ODGV показан на рисунке 3.

Рис. 3 – Внешний вид здания с конструкцией ODGV

Что касается характеристик данного изобретения, то ODGV позволяет увеличивать скорость вращения ротора до 125%. При наличии ODGV, выходная производимая мощность однолопастной турбины увеличивается на 206% при быстроходности 0,4. Отрицательная зона крутящего момента сводится к минимуму, тем самым увеличивая крутящий момент ротора. Геометрия конструкции может быть дополнительно улучшена в соответствии с различными типами вертикально-осевых ветряных турбин [13].

Интеграция ветрогенераторов в систему электроснабжения городских районов имеет большой потенциал. Применение в заселенных городских районах ветряков для дополнительного питания городских зданий помогло бы разгрузить центральную систему электроснабжения и повысить качество электроэнергии. Долгосрочной перспективой станет распространение использования ветровой энергетики как возобновляемого источника электроэнергии для повседневной жизни.

Моделирование ротора Дарье с использованием электрических эквивалентных схем

Как уже было сказано, модели играют большую роль при проектировании реальных объектов, так как с их помощью можно подбирать оптимальные конструктивные решения и прогнозировать процессы. Предложенная модель в исследовании [14] основана на аналогии с механическими и электрическими цепями. Кроме того, можно совместить механические и электрические части с другими моделями, что позволит сформировать глобальную модель в системе преобразования энергии ветра. Новая модель имеет большую гибкость, что позволит изучить различные эффекты и явления, такие как помехи между лопастями, эффекты вибрации, кривизны потока и динамические эффекты при потере скорости.

Аналогия между потоком воздуха и электрическим током является математически точной. Импульс потока воздуха, называемый также инерционностью, непосредственно аналогичен электрической индуктивности, а проводимость при пропускании через конструкцию аналогична электрической емкости. Источник электрического тока, как аналогию для ветрового потока может быть представлен рисунком 4.

Рис. 4 – Эквивалентная электрическая модель потока ветра

(1)

Где это модуль электрического тока и изменяется в зависимости от угла поворота лопасти.

Поток ветра в модели представлен с помощью коэффициентов аэродинамических сил, действующих на поперечное сечение лопасти ветровой турбины типа Дарье. На рисунке 5 показаны направления действия этих сил, а также их нормальные и тангенциальные составляющие.

Рис. 5 – Аэродинамические коэффициенты, действующие на лопасть ветряной турбины Дарье

и соответственно обозначают подъемную и тормозную силы. можно рассматривать как индуктивный коэффициент с абсолютным значением и уголом , а можно рассматривать как емкостной коэффициент с абсолютным значением и уголом

Суммарные или эквивалентные комплексные коэффициенты могут быть получены путем сложения подъемной и тормозной сил:

(2)

Коэффициент C_Т действующей тангенциальной силы происходит из разницы между тангенциальными составляющими подъемной силы и тормозной силы. Точно так же, как нормальный коэффициент силы C_N основан на отличии между нормальными компонентами подъемной силы и тормозной силы. Таким образом, в комплексной плоскости, C_N является реальным, а C_Т является мнимым.

(3)

Где:

(4)

С учетом того, что коэффициент тангенциальной составляющей характеризует силу по касательной к лопасти, нормальные и касательные коэффициенты принимают вид:

(5)

Где k – коэффициент наклона лопасти по отношению к вертикальной оси , η – угол лопасти относительно вертикальной оси.

Коэффициенты подъемной и тормозной силы принимают вид:

(6)

Каждое движущееся тело в воздухе подвергается действию силы сопротивления, которая имеет тенденцию противодействовать этому движению. Это сопротивление зависит не только от свойств воздуха, но еще и от особенностей самого тела.

Для того, чтобы продолжить рассматривать модель ротора в соответствии с электромеханической аналогией, сопротивление лопасти не должно представлять собой силу. Скорее оно представляет собой способность лопасти противостоять потоку ветра.

Таким образом, сопротивление лопасти может быть определено как:

(7)

Где – аэродинамическое сопротивление лопасти; – эквивалентный аэродинамический коэффициентом лопасти; –поверхность лопасти.

Эквивалентное сопротивление лопасти для подъемной силы можно записать следующим образом:

(8)

(9)

Где с, z – хорда и высота соответственно.

Поскольку и соответствуют переменному активному и переменному индуктивному сопротивлению, то эквивалентная схема сопротивления лопасти для подъемной силы будет иметь вид, представленный на 6.

Рис. 6 – Эквивалентная электрическая схема для подъемной силы, приложенной к лопасти

Таким же образом можно рассчитать и эквивалентное сопротивление лопасти для прижимной силы:

(10)

Где

(11)

Так как и соответствуют переменному активному и переменному емкостному сопротивлению, то эквивалентная схема сопротивления лопасти для тормозной силы будет иметь вид, представленный на рисунке 7.

Рис. 7 – Эквивалентная электрическая схема для тормозной силы, приложенной к лопасти

Общее сопротивление системы рассчитывается следующим образом:

(12)

Распишем, используя и и получим:

; (13)

Откуда уравнение примет вид:

; (14)

Где:

; (15)

Полное сопротивление для n дискретных сопротивлений по всей длине ротора:

(16)

Коэффициенты имеют вид:

(17)

И в итоге можем записать что:

; (18)

Где:

(19)

Поскольку считается, что эквивалентные электрические компоненты, моделирующие действие потока ветра на лопасти, соединены последовательно, то общая электрическая эквивалентная схема принимает вид, показанный на рисунке 8.

Рис. 8 – Электрическая эквивалентная схема лопасти, на которую действует поток ветра

Данная модель может быть использована для имитации поведения ротора в случае механических повреждений лопастей. Модель также позволяет осуществить моделирование работы турбины в случае механических повреждений одного или нескольких элементов ротора [14].

Выводы

Ветроустановки в вертикальной осью вращения превосходят по ряду параметров (нет зависимости от направления потока ветра, меньшие габаритные размеры, простота конструкции) ветроустановки с горизонтальной осью вращения, однако обладают более низкими энергетическими характеристиками.

В статье приведен анализ ряда параметров, регулируя которые, можно увеличить КПД и ряд энергетических показателей.

Для более точного прогнозирования, при конструировании ветроустановок с вертикальной осью вращения, а также получения результатов работы таких верторустановок и их оптимизации, используется эквивалентная модель, основанная на замещении механических параметров вертоустановки их электрическими аналогами. Эквивалентная схема замещения может применятся на установки, работающие в различных средах, что повышает ее полезность.

Список литературы / References

P’yankov K. S. Mathematical modeling of flows in wind turbines with a vertical axis / K. S. P’yankov, M. N. Toporkov //Fluid Dynamics. – 2014. – Т. 49. – №. 2. – С. 249–258.
Горелов Д. Н. Аэродинамика ветроколес с вертикальной осью вращения //Горелов Д.Н.–Омск. – 2012.
Svorcan J. Aerodynamic design and analysis of a small-scale vertical axis wind turbine / J. Svorcan, S. Stupar, D. Komarov, O. Peković, I. Kostić //Journal of Mechanical Science and Technology. – 2013. – Т. 27. – №. 8. – С. 2367–
Редчиц Д.А. Аэродинамика вращающейся лопасти ротора Дарье. / Д.А. Редчиц //ВIСНИК ДHIПРОПЕТРОВСЬКОГО УНIВЕРСИТЕТУ, Серiя МЕХАНIКА. –2007.–Т.2– № 11.
Dumitrache A. et al. Influences of some parameters on the performance of a small vertical axis wind turbine / A. Dumitrache, F. Frunzulica, H. Dumitrescu, B. Suatean, //Renewable Energy and Environmental Sustainability. – 2016. – Т. 1. – С. 16.
Гринченко В. Т. Оптимизация характеристик ветроротора Дарье с прямыми управляемыми лопастями / В.Т. Гринченко, В.П. Каян //Доповіді Національної академії наук України. – 2015. – №. 6. – С. 37–45.
Lee Y.T. Power Performance Improvement of 500W Vertical Axis Wind Turbine with Salient Design Parameters / T. Lee, H.C. Lim //World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. – Т. 10. – №. 1. – С. 84–88.
Abu-El-Yazied T. G. Effect of number of blades and blade chord length on the performance of Darrieus wind turbine / G. Abu-El-Yazied, A.M. Ali, M.S. Al-Ajmi, I.M.Hassan //American Journal of Mechanical Engineering and Automation. – 2015. – Т. 2. – №. 1. – С. 16.
Li Q. Analysis of aerodynamic load on straight-bladed vertical axis wind turbine / A. Li, T.Maeda, Y. Kamada, J. Murata, T. Kawabata, K. Furukawa //Journal of Thermal Science. – 2014. – Т. 23. – №. 4. – С. 315–324.
Parker C. M.The effect of tip speed ratio on a vertical axis wind turbine at high Reynolds numbers / C. M. Parker, M. C. Leftwich //Experiments in Fluids. – 2016. – Т. 57. – №. 5. – С. 1–
Абрамовский Е. Р. Сравнительный анализ аэродинамических и энергетических характеристик ветродвигателей разного типа, предназначенных для применения в городских условиях / Е.Р. Абрамовский, С.В. Тарасов, И. Ю. Костюков, Н. Н. Лычагин //Системне проектування та аналіз характеристик аерокосмічної техніки. – 2013. – №. – С. 16–26.
Park S.H. The performance of small wind power generation systems on super high-rise buildings / H. Park, J.H. Park, J.C. Park, E.T. Lee //International Journal of Steel Structures. – 2014. – Т. 14. – №. 3. – С. 489–499.
Chong W. T. Vertical axis wind turbine with omni-directional-guide-vane for urban high-rise buildings / T. Chong, S.C. Poh, A. Fazlizan, K.C. Pan //Journal of Central South University. – 2012. – Т. 19. – №. 3. – С. 727–732.
Tchakoua P. A New Approach for Modeling Darrieus-Type Vertical Axis Wind Turbine Rotors Using Electrical Equivalent Circuit Analogy: Basis of Theoretical Formulations and Model Development / P. Tchakoua, R. Wamkeue, M. Ouhrouche, T.A. Tameghe, G. Ekemb //Energies. – 2015. – Т. 8. – №. 10. – С. 10684–10717.

Список литературы латинскими символами / References in Roman script

P’yankov K. S. Mathematical modeling of flows in wind turbines with a vertical axis / K. S. P’yankov, M. N. Toporkov //Fluid Dynamics. – 2014. – I. 49. – V. 2. – P. 249–258.
Gorelov D. N. Aerodinamika vetrokoles s vertikal’noy os’yu vrashcheniya [Aerodynamics ветроколес with a vertical axis of rotation] //Gorelov D.N.–Omsk. – 2012. [in Russian]
Svorcan J. Aerodynamic design and analysis of a small-scale vertical axis wind turbine / J. Svorcan, S. Stupar, D. Komarov, O. Peković, I. Kostić //Journal of Mechanical Science and Technology. – 2013. – I. 27. – V. 8. – P. 2367–2373.
Redchits D.A. Aerodinamika vrashchayushcheysya lopasti rotora Dar’e [The aerodynamics of the rotating blades of the Darrieus rotor] / D.A. Redchits //VISNIK DHIPROPETROVS”KOGO UNIVERSITETU, Seriya MEKhANIKA [Bulletin of Dnipropetrovsk University, series MECHANICS]. –2007.–I.2– V. 11.
Dumitrache A. Influences of some parameters on the performance of a small vertical axis wind turbine / A. Dumitrache, F. Frunzulica, H. Dumitrescu, B. Suatean, //Renewable Energy and Environmental Sustainability. – 2016. – I. 1. – P. 16.
Grinchenko V. T. Optimizatsiya kharakteristik vetrorotora Dar’e s pryamymi upravlyaemymi lopastyami [Optimization of the characteristics of the wind turbine Daria with direct driven blades] / V.T. Grinchenko, V.P. Kayan //Dopovіdі Natsіonal’noї akademії nauk Ukraїni [Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine]. – 2015. – V. 6. – P. 37–45.
Lee Y.T. Power Performance Improvement of 500W Vertical Axis Wind Turbine with Salient Design Parameters / Y.T. Lee, H.C. Lim //World Academy of Science, Engineering and Technology, International Journal of Mechanical, Aerospace, Industrial, Mechatronic and Manufacturing Engineering. – I. 10. – V. 1. – P. 84–88.
Abu-El-Yazied T. G. Effect of number of blades and blade chord length on the performance of Darrieus wind turbine / T.G. Abu-El-Yazied, A.M. Ali, M.S. Al-Ajmi, I.M.Hassan //American Journal of Mechanical Engineering and Automation. – 2015. – I. 2. – V. 1. – P. 16.
Li Q. Analysis of aerodynamic load on straight-bladed vertical axis wind turbine / Q.A. Li, T.Maeda, Y. Kamada, J. Murata, T. Kawabata, K. Furukawa //Journal of Thermal Science. – 2014. – I. 23. – V. 4. – P. 315–324.
Parker C. M.The effect of tip speed ratio on a vertical axis wind turbine at high Reynolds numbers / C. M. Parker, M. C. Leftwich //Experiments in Fluids. – 2016. – I. 57. – V. 5. – P. 1–11.
Abramovskiy E. R. Sravnitel’nyy analiz aerodinamicheskikh i energeticheskikh kharakteristik vetrodvigateley raznogo tipa, prednaznachennykh dlya primeneniya v gorodskikh usloviyakh / E.R. Abramovskiy, S.V. Tarasov, I. Yu. Kostyukov, N. N. Lychagin //Sistemne proektuvannya ta analіz kharakteristik aerokosmіchnoї tekhnіki. – 2013. – V. 15. – P. 16–26.
Park S.H. The performance of small wind power generation systems on super high-rise buildings / S.H. Park, J.H. Park, J.C. Park, E.T. Lee //International Journal of Steel Structures. – 2014. – I. 14. – V. 3. – P. 489–499.
Chong W. T. Vertical axis wind turbine with omni-directional-guide-vane for urban high-rise buildings / W.T. Chong, S.C. Poh, A. Fazlizan, K.C. Pan //Journal of Central South University. – 2012. – I. 19. – V. 3. – P. 727–732.
Tchakoua P. A New Approach for Modeling Darrieus-Type Vertical Axis Wind Turbine Rotors Using Electrical Equivalent Circuit Analogy: Basis of Theoretical Formulations and Model Development / P. Tchakoua, R. Wamkeue, M. Ouhrouche, T.A. Tameghe, G. Ekemb //Energies. – 2015. – I. 8. – V. 10. – P. 10684–10717.

Helix Wind Collapse не сокрушит надежду на вертикальные ветряные турбины

В 2007 году изящные, похожие на парус лопасти, вращающиеся на ветру, как белые штопоры, ветряные турбины с вертикальной осью Helix Wind (VAWT) захватили воображение блоггеров и техническую прессу. Компания из Сан-Диего разработала безупречный веб-сайт и, в соответствии со своими обещаниями, поставила две свои турбины в пустыню Невада для ежегодного фестиваля искусства и самообеспеченности Burning Man в 2007 году. Художественные автомобили, заправленные растительным маслом, и скульптуры из переработанных материалов.

Круговорот прекратился 11 мая, когда Helix Wind была вынуждена продать с аукциона все свои активы. Другая компания по производству вертикальных ветряных турбин, Sauer Energy из Ньюбери-Парк, Калифорния, в тот же день приобрела все, что осталось от Helix, заплатив всего 25000 долларов за материальные активы и 1,5 миллиона долларов за интеллектуальную собственность компании, и объявила о планах управлять брендом в качестве нового подразделения. .

(Тест по теме: что вы не знаете о ветроэнергетике)

Sauer Energy, стоимость которой, согласно документам, поданным в федеральные органы по ценным бумагам, составляет 2,5 миллиона долларов, не ответила на запрос о комментариях.Но в заявлении, сделанном во время покупки, Дитер Зауэр, исполнительный директор компании, сказал, что его фирма заинтересована в приобретении уникальных конструкций турбин Helix и проприетарном программном обеспечении для мониторинга. Он добавил, что Sauer не возьмет на себя никаких обязательств Helix. Sauer Energy разрабатывает собственный небольшой VAWT под названием WindCharger, который еще не выпущен.

Но другая фирма, поднявшаяся из пепла Helix, пишет новую главу в области ветроэнергетики с вертикальной осью. Venger Wind, основанная основателем Helix Кеннетом Морганом, чье резкое отделение от фирмы закончилось судебным разбирательством, теперь получила некоторые контракты Helix, включая громкую установку на стадионе НФЛ Philadelphia Eagles.

Морган сказал National Geographic News, что опыт в Helix оставил у него чувство «преданного». Он сказал: «Это по сути разрушило компанию. Это почти разрушило отрасль производства ветряных турбин с вертикальной осью вращения. Это было довольно печально».

Сомнения в отношении вертикали

Хотя Helix Wind получила значительное количество положительных отзывов в прессе, документы, представленные компанией в государственные инвестиционные регулирующие органы, рассказывают историю финансовых проблем. В сентябре 2010 года Helix сообщила о задолженности и отрицательном денежном потоке в размере 41,7 млн долларов.

Когда в апреле появилась новость о кончине Helix Wind, критики в адрес ветряных турбин с вертикальной осью накалились. «Я сомневаюсь, что там есть какие-то активы, которые стоит что-то», — сказал National Geographic News консультант по ветроэнергетике и писатель Пол Гипе о предстоящем аукционе. Гайп и другие критики утверждают, что вертикальные турбины по своей сути неэффективны по сравнению с горизонтальными турбинами, которые доминируют на рынке. Они говорят, что тот самый аспект, который придает вертикальным турбинам их привлекательность — их компактный размер «на крыше» — еще больше подрывает их и без того небольшой потенциал производительности, поскольку близость к зданиям снижает поток ветра.

(История по теме: «Оценка ветровой энергии: больше значит экологичнее, говорится в исследовании»)

«Почему мы повторяем одни и те же ошибки?» — спросил создатель небольших ветряных турбин и писатель Ян Вуфенден. «Ни одна компания с вертикальной осью не выжила на рынке в течение длительного времени. Все долгосрочно успешные производители ветроэнергетики используют конструкции с горизонтальной осью. Это потому, что они работают».

Вуфенден добавил, что он «сбит с толку» все внимание, которое в последнее время уделяют НОЖТ венчурными капиталистами, изобретателями и средствами массовой информации, игнорируя предупреждения «давних экспертов в отрасли».Он добавил: «Создание жизнеспособной ветряной турбины — очень сложная работа. Если начинать с ошибочного дизайна и неверных предположений, это практически гарантирует провал. Все это отвлекает от настоящей ветроэнергетики и тратит впустую ресурсы ».

И конструкция Helix Wind, и турбина Sauer WindCharger считаются турбинами с вертикальной осью« в стиле Савониуса », названными в честь финского инженера Сигурда Дж. Савониуса. кто изобрел форму в 1922 году. У турбин есть совки или крылья, расположенные вокруг вертикального вала, и они вращаются ветром.

В отличие от большинства современных лопастей ветряных турбин, совки не создают подъемной силы, поэтому они могут двигаться со скоростью ветра. Это помеха, потому что, как правило, чем быстрее вращаются лопасти, тем больше энергии турбина может получить от ветра. В результате ветряные турбины Савониуса имеют гораздо более низкий КПД, чем большинство ветряных турбин с горизонтальной осью (HAWT) или усовершенствованные VAWT, такие как ротор Дарье, который напоминает взбиватель яиц своими скрученными лопастями, которые создают подъемную силу.

Сторонники VAWT часто говорят, что они предлагают определенные преимущества по сравнению с HAWT, хотя отраслевые инсайдеры, такие как Gipe и Woofenden, говорят, что многие из этих утверждений не выдерживают критики.Гайп и Вуфенден заявили, что, вопреки маркетинговым материалам VAWT, нет никаких научных доказательств того, что они более безопасны для птиц или летучих мышей. (Они также отмечают, что вся ветроэнергетика настолько мала по сравнению с остальной частью нашей искусственной среды, что представляет относительно небольшую угрозу для дикой природы.)

(Связанная история: «Использование энергии ветра на фермах может помочь посевам, говорят исследователи. «)

Gipe сказал, что производители VAWT заблуждаются, рекламируя свой продукт как хорошо работающий в условиях турбулентности или имеющий» низкие скорости включения «.«Турбулентность лишает ветер возобновляемой энергии, — сказал он, — а при низких скоростях ветра собирается очень мало энергии, потому что энергия увеличивается с увеличением скорости ветра.

Дизайнер малых ветряных турбин Хью Пигготт заявил, что возражает против рекламы Helix Wind для установки на крышах домов. «Ветровой ресурс на городских крышах, как правило, довольно плох», — написал Пигготт в недавнем сообщении в блоге. [Турбина Helix] — хорошее украшение, но при цене в 17 500 долларов она сильно завышена ».

Venger Forges Ahead

Драма в офисах Helix началась задолго до распада компании.В марте 2010 года основатель Морган урегулировал пару судебных исков с компанией и ее тогдашним генеральным директором Скоттом Вайнбрандтом на сумму 150 000 долларов. Вайнбрандт отказался комментировать эту статью.

Затем Морган основал новое предприятие Venger Wind, частную компанию, базирующуюся в Таиланде. Морган рассказал National Geographic News, что нанял несколько инженеров из своей старой фирмы для разработки новой версии Savonius VAWT. В апреле компания объявила, что ее дизайн находится на рассмотрении.

«Мы значительно снизили коэффициент лобового сопротивления», — сказал Морган.«Мы собираемся довести Savonious до предела возможностей». (Это все равно будет бледно по сравнению с эффективностью большинства HAWT.)

Морган раскритиковал своих бывших сотрудников в Helix за «неизбирательную продажу турбин кому-либо без какой-либо обратной связи или указаний». Он сказал, что некоторые покупатели «заинтересованы в« зеленом промывании ». «В качестве примера он сказал, что один клиент настоял на установке турбины на передней части своего здания, чтобы ее было хорошо видно, даже несмотря на то, что преобладающие ветры требовали, чтобы она лучше работала на задней стороне.«Это безумие, — сказал Морган. Компании, покупающие вертикальные ветряные турбины, часто спешат с принятием решения с чрезмерно оптимистичными ожиданиями, «но как только роман заканчивается, — сказал он, — бухгалтеры и финансовые директора спрашивают:« Какова моя окупаемость? »»

Морган сказал, что Venger Wind принимает другой подход, подчеркивающий, что ветровой режим участка имеет решающее значение для производства энергии. «Мы не будем трогать многие рынки, потому что здесь плохой ветер», — сказал он. Морган добавил, что он проводит обучение своих дистрибьюторов, которое включает в себя акцент на использовании анемометрии, изучении силы и скорости ветра для изучения фактических режимов течения на перспективных участках.

Морган сказал, что он ожидает, что клиенты окупятся через пять-десять лет, если у них будет достаточно ветра. (Опыт показывает, что «если» имеет решающее значение.) Морган добавил, что его инженеры добавляют управляемые компьютером активные элементы управления для повышения эффективности, чего не хватало в конструкции Helix.

Проект Eagles все еще продолжается

Venger Wind получил некоторые из невыполненных контрактов Helix, включая поставку 16 турбин Фонду медицинских исследований Оклахомы и 14 турбин компании Philadelphia Eagles, которая вскоре установит их в рамках плана стоимостью 30 миллионов долларов. «зеленый» Lincoln Financial Field.С солнечными батареями и когенерационной установкой на биотопливе Eagles надеются произвести 1 миллиард киловатт-часов чистой электроэнергии в течение следующих двух десятилетий, что сделает его первой командой, которая будет обеспечивать всю свою энергию на местном уровне.

(Связанные фотографии: «НФЛ делает ставку на возобновляемые источники энергии»)

По словам Роба Зейгера, старшего вице-президента по связям с общественностью Eagles, кончина Helix не повлияла на временные рамки команды для зеленого проекта, потому что Венгер смог «Мы очень довольны реакцией сообщества на строительство самого зеленого объекта НФЛ», — сказал Зейгер.«Все хотят знать, когда заводятся турбины», — сказал он. (Ответ: «К концу наступающего сезона», — сказал он).

Зейгер сказал, что семь турбин будут размещены в каждой конечной зоне, где они будут хорошо видны. «Наша цель — показать нашу приверженность экологичности, но наша настоящая цель — показать фанатам, как они могут применить это в своих домах».

Зейгер объяснил, что Eagles недавно снизили свой заказ турбин до 14 с 80 после более тщательного изучения, которое показало, что их установка в других частях стадиона может вызвать затенение игрового поля, что может «помешать ловле пасов».«

Слишком рано говорить, сколько энергии на самом деле будут производить турбины Venger, хотя физика подсказывает, что это будет меньше, чем горизонтальная ветряная турбина аналогичного размера. Зейгер сказал, что он знает, что« рабочей лошадкой »проекта Eagles будет солнечная энергия. Панели. На этой установке и в других местах вертикальные ветряные турбины ценятся как за их способность поворачивать головы, так и за их способность превращать силы природы в киловатт-часы.

«Турбины вносят определенный вклад и служат для визуального напоминания людям о множестве зеленые способы получить вашу энергию.»Подумайте об этих выстрелах дирижабля», — добавил Зейгер. Турбины будут видны ».

Брайан Кларк Ховард — соавтор книги« Построй свою собственную малую ветроэнергетическую систему ».

Эта история является частью специальной серии, посвященной вопросам энергетики. Чтобы узнать больше, посетите The Great Energy Задача

Вертикально-осевые ветряные турбины: что делает их лучше

Возможно, вы недавно видели в Интернете эту фотографию плавающей оффшорной ветряной турбины с вертикальной осью (VAWT) EDF под названием «Vertiwind.Его номинальная мощность — два мегаватта. Vertiwind станет частью проекта EDF-EN по созданию морской ветряной электростанции под названием Inflow, финансируемому Европейской комиссией.

Странный дизайн вызвал у меня любопытство по поводу VAWT. Почему разработчик выбрал VAWT вместо ветряной турбины с горизонтальной осью (HAWT)? И есть ли веские причины для большего числа разработчиков рассматривать модели VAWT?

Французская Vertiwind со временем уйдет на офшор.

Давайте посмотрим, как работает VAWT и как он сочетается с ветряной турбиной с горизонтальной осью.Есть три основных преимущества VAWT перед HAWT и столько же недостатков. Например:

Меньше компонентов — Очевидно, вал главного ротора VAWT ориентирован вертикально, а не горизонтально. Преимущество здесь заключается в сокращении количества деталей. Обычный HAWT сначала должен быть ориентирован против ветра, прежде чем лопасти смогут вращаться. Напротив, лопасти VAWT ловят ветер в любом направлении без ориентации по направлению. Это делает его идеальным для порывистых погодных условий.Более того, нет необходимости в компонентах для контроля рыскания и тангажа.

Безопасность — Предотвращение подъема рабочих на высокие турбинные башни также делает VAWT более безопасной альтернативой. Затраты на техническое обслуживание дополнительно снижаются, поскольку редукторы, генераторы и большинство электрических и механических компонентов находятся на уровне земли или около него, что позволяет избежать необходимости в подъемном снаряжении, подъемниках и компенсации за опасность.

Масштабирование — проект может масштабироваться и оставаться достаточно эффективным в густонаселенных городских районах или на крышах домов, где другие возобновляемые технологии могут оказаться неприменимыми.Жилые возможности модели VAWT кажутся многообещающими в плане снижения потребления энергии из углеводородных источников.

Несмотря на плюсы, есть веские причины, по которым многие скептически относятся к возможности применения VAWT на ветряных электростанциях. Например:

Эффективность — Когда ветер дует на лопасти HAWT, все они способствуют производству энергии. Когда ветер дует на турбину с вертикальной осью, только часть лопастей генерирует крутящий момент, в то время как другие части просто «двигаются вперед».Результат — сравнительно сниженная эффективность производства электроэнергии.

Проще говоря, поскольку эффективность выработки электроэнергии не так хороша, VAWT не являются хорошими долгосрочными инвестициями. В конечном итоге именно поэтому разработчики ветроэнергетики остановились на HAWT. Самая большая забота владельца — просто выработать как можно больше энергии за 20 с лишним лет. До недавнего времени ни один прототип VAWT не был близок к долговременной генерирующей мощности конструкций с горизонтальной осью. Обычные VAWT не имеют такого оптимизационного контроля, по крайней мере, пока.

Масштабирование — Существует ряд препятствий на пути увеличения масштабов VAWT до коммерческого размера. Во-первых, они не такие прочные по конструкции, как HAWT. Это связано с тем, что HAWT несет наибольшую нагрузку по сравнению с широко используемыми моделями VAWT.

Большое VAWT должно быть закреплено большим количеством длинных оттяжек, особенно так называемых «взбивателей для яиц» (ссылка здесь). Согласно общепринятому мнению, ветряная электростанция VAWT коммерческого масштаба потребует больше материалов и места для выработки сопоставимого количества энергии, как ферма, оснащенная турбинами с горизонтальной осью.Дело не в том, что НОЖТ нельзя масштабировать для коммерческих целей, они могут, но ряд определенных проблем при этом не имеет преимуществ с точки зрения затрат или эффективности.

Турбина Архимеда может быть компромиссом между VAWT и HAWT.

Больше обслуживания — Хотя VAWT имеет меньше компонентов, которые могут изнашиваться и требовать ремонта, силы, действующие на машину, более турбулентные, чем на HAWT. Когда HAWT направлен в правильном направлении, лопасти также расположены оптимально.Вот почему элементы управления по тангажу и рысканью окупаются затратами на техническое обслуживание, которые они несут, по сравнению с отсутствием этих элементов управления вообще.

Кроме того, небольшие VAWT, которые можно найти на вершине городской структуры, такой как стадион или многоквартирный дом, испытывают то, что некоторые называют силой столкновения. Они создают боковое напряжение, которое можно учесть только при использовании более прочных материалов и регулярного технического обслуживания.

VAWTS по-прежнему популярны среди энтузиастов и инженеров-любителей, потому что они создают ряд увлекательных проблем и имеют потенциальное применение при их решении.Они остаются популярными для небольших и жилых помещений, где ограниченное пространство ограничивает возможности установки возобновляемых источников энергии. Однако это может измениться в ближайшем будущем с недавно объявленным проектом Archimedes (ссылка), который ближе к HAWT. Более того, из-за своего небольшого размера он разделяет некоторые преимущества моделей HAWT и VAWT.

А как насчет оффшорных VAWT? Одним из аргументов, препятствующих развитию оффшорных НОЖТ, являются (предполагаемые) ограничения по размеру, а также доказанная и значительная генерирующая мощность оффшорных НОЖТ.Принято считать, что должен быть предел тому, насколько крупные разработчики могут использовать традиционный дизайн HAWT, а производители оригинального оборудования могут приближаться к этому пределу. Так почему бы не делать насилие в отношении женщин?

Трудно утверждать, что потенциальные преимущества дизайна VAWT стоят ресурсов на разработку. На текущем рынке у инвесторов и девелоперов есть основания скептически относиться к НОЖТ в офшорах. Но отдайте должное EDF-EN за попытку сделать что-то по-другому и за то, что он не уклоняется от технических проблем, упомянутых здесь.Тем не менее, я пока не убежден в необходимости такого проекта, не говоря уже о его рентабельности по сравнению с установленным дизайном с горизонтальной осью.

— Меречицкий Андрей

Из рубрики: Турбины
С тегами: hawt, VAWT

Что такое винтовая ветряная турбина?

Винтовая ветряная турбина — это экологически чистый образец необычной формы, который использует энергию ветра. В большинстве случаев конструкция винтовой ветряной турбины представляет собой некую спираль.Эти турбины часто выглядят как гигантские спирали ДНК или огромные сверла, указывающие в небо. Хотя винтовые ветряные турбины могут быть разных конструкций, форм и цветов, все они пытаются использовать силу ветра для создания полезной энергии.

Типичная винтовая ветряная турбина изготавливается по вертикальной оси, что резко контрастирует с обычной ветровой турбиной, которая обычно создается по горизонтальной оси. Турбина пристально смотрит вверх на облака, вместо того, чтобы сердито смотреть вперед, как гигантские ветряные мельницы времен Дон Кихота.В своей основной форме винтовая ветряная турбина имеет три лопасти с аэродинамическим профилем, которые установлены на вертикальном валу ротора. Эти лопасти имеют спиральный поворот, который обычно составляет около 60 градусов, когда они наклоняются по спирали вниз.

Винтовая ветряная турбина была впервые задумана в 1927 году французским инженером Жоржем Жаном Мари Дарье, который специализировался в области воздухоплавания. Дарье задумал и построил ветряную турбину с валом несущего винта, который вращался вертикально. Он назвал свое творение ветряной турбиной Дарье, и именно из его оригинального изобретения эволюционировала наша современная винтовая ветряная турбина.Хотя с тех пор было обнаружено, что его конструкция содержит много недостатков, чистая изобретательность концепции была сохранена и улучшена многими современными инженерами.

Одно из главных преимуществ винтовых ветряных турбин — их относительная бесшумность. Обычные турбины часто имеют чрезвычайно высокие скорости на концах лопастей. Такая высокая скорость полета издает пронзительный кричащий звук, который может раздражать и отвлекать любого в этом районе. Конструкция винтовых ветряных турбин позволяет использовать более низкие скорости по всей длине каждой лопасти.Эти более низкие скорости устраняют большую часть раздражающего звука, который обычно ассоциируется с ветряными турбинами.

Еще одним преимуществом этих турбин является то, что они могут начать вращаться и производить энергию даже при очень низкой скорости ветра. Обычные турбины обычно требуют сильного ветра для вращения лопастей, после чего движение может поддерживаться небольшой или средней силой ветра. Винтовые ветряные турбины можно запустить практически без ветра, и часто бывает, что они приводятся в полный ход только при малейшем ветре.

С другой стороны, эти турбины также могут использоваться в областях, где скорость ветра слишком высока для безопасной работы обычных турбин. Обычные турбины часто приходится блокировать, когда скорость ветра превышает определенный предел. Конструкция обычной турбины может превратить ее в угрозу безопасности в районах с высокими скоростями ветра или во время штормов. Винтовые ветряные турбины можно безопасно эксплуатировать даже в экстремальных условиях.

Еще одно огромное преимущество винтовой ветряной турбины заключается в том, что ее гораздо проще использовать в городских условиях.Обычные турбины обычно следует размещать подальше от земли, чтобы извлечь из них максимальную пользу. С другой стороны, винтовые ветряные турбины могут быть установлены близко к земле или даже просто установлены на крыше с очень небольшой дополнительной высотой. По этой причине все чаще встречаются эти турбины в жилых районах, на крышах домов, на задних дворах и даже в аэропортах и других коммерческих сооружениях.

Вот несколько ресурсов, которые вы можете найти, если хотите узнать больше о винтовой ветряной турбине:

http: // en.wikipedia.org/wiki/Quietrevolution_wind_turbine
http://www.windturbinesnow.com/helical-wind-turbine.htm

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Анализ характеристик спиральной ветряной турбины Архимеда с помощью моделирования и полевых испытаний

1. Введение

По мере роста глобального спроса на энергию ветра совокупная установленная мощность ветряных турбин по состоянию на 2018 год достигла 595 ГВт в мире [1,2].Хотя определение малых ветряных турбин различается в разных странах, ветровые турбины с рабочей площадью ротора менее 200 м ² и номинальным выходным напряжением менее 1 кВ переменного тока или 1,5 кВ постоянного тока определяются как малые ветровые турбины. турбины в Корее [3]. Небольшие ветряные турбины с большей вероятностью будут установлены ближе к городским районам, чем большие ветровые турбины, что улучшит возможность использования автономного городского оборудования [4]. Для больших ветровых турбин конфигурация подъемного типа с горизонтальной осью и тремя лопастями считается наиболее подходящей. стандартного типа и обладает высочайшей аэродинамической эффективностью.В случае небольших ветряных турбин их можно различать по конфигурации подъемной силы или сопротивления в зависимости от эффективной аэродинамической силы, которая вращает ротор ветряной турбины. Эти типы ветряных турбин можно разделить на категории с горизонтальной и вертикальной осью. Для турбин подъемного типа с горизонтальной осью они работают по тому же принципу и форме, что и большая ветряная турбина, но для турбин подъемного типа с вертикальной осью ротор вращается вокруг оси, параллельной башне, за счет подъемной силы, создаваемой лопастью. поверхность.Известно, что ветряные турбины с вертикальной осью подъема немного менее эффективны, чем их аналоги с горизонтальной осью. В отличие от ветряных турбин подъемного типа, существуют ветряные турбины тормозного типа для небольших ветряных турбин. Большинство ветряных турбин тормозного типа представляют собой ветряные турбины с вертикальной осью, такие как ветровые турбины Savonious и витые Savonious, и они используют вызванное ветром сопротивление поверхности лопастей для вращения ротора. Однако существует турбина тормозного типа с горизонтальной осью, известная как спиральный ветряк Архимеда.В этих турбинах крутящий момент, создаваемый сопротивлением лопасти, позволяет ротору вращаться вокруг оси, параллельной земле. Спиральная ветряная турбина Архимеда, турбина тормозного типа с горизонтальной осью, имеет несколько более высокий аэродинамический КПД, чем у ветряных турбин с вертикальной осью. Хотя они менее эффективны, чем ветряные турбины с горизонтальной осью подъема, в соответствии с турбиной с тормозным приводом, они могут начать вырабатывать электроэнергию при минимальной скорости ветра. Форма ротора может способствовать выравниванию ротора по направлению ветра.Таким образом, им не нужно устанавливать никаких дополнительных устройств рыскания. Кроме того, они производят меньше аэродинамического шума. Поэтому в последнее время растет спрос на этот тип ветряных турбин для систем уличного освещения [5]. Для обычных ветряных турбин с горизонтальной осью подъема используются коммерческие программы анализа, основанные на теории импульса лопастных элементов [6], для прогнозирования их представление. Например, Det Norske Veritas и Germanischer Lloyd, DNV-GL’s Bladed [7] — это проверенная программа аэроупругого анализа ветряных турбин, которая широко используется в ветроэнергетике.Bladed может использоваться для прогнозирования энергетических характеристик ветряных турбин, для выполнения расчетов нагрузки и оптимизации конструкции системы управления. FAST [8], бесплатное программное обеспечение, предоставляемое Национальной лабораторией возобновляемых источников энергии, NREL, представляет собой программу аэроупругого анализа, аналогичную программе для анализа упругости и упругости. Лопатка, которая прогнозирует производительность турбины и выполняет расчет нагрузки. QBlade [9] также является бесплатным программным обеспечением от TU-Berlin для использования в анализе как вертикальных, так и горизонтальных ветряных турбин подъемного типа с помощью встроенной программы двумерного анализа профиля XFoil [10].HAWC2 [11], коммерческий код Технического университета Дании (DTU), может использоваться для выполнения аэроупругого анализа горизонтальных и вертикальных ветряных турбин подъемного типа. Однако эти инструменты моделирования, которые поддерживают только ветер подъемного типа. турбины, не могут быть использованы для анализа целевой ветряной турбины в этом исследовании. Поэтому был использован численный подход через программу вычислительной динамики потока. Для анализа использовался инструмент моделирования Ansys Fluent [12], и был проведен анализ на основе уравнений RANS.Ряд исследований показал, что прогнозирование характеристик ветряных турбин тормозного типа, в основном ветряных турбин с вертикальной осью, возможно с помощью моделирования CFD [13,14,15,16,17,18]. Однако для очень ограниченного числа случаев была проведена экспериментальная проверка. Фудзисава [13] использовал коммерческие коды CFD для прогнозирования энергетических характеристик ветряной турбины с вертикальной осью типа Савониуса. Фернандо [14] представил подход на основе потоков, основанный на импульсе частиц жидкости, для прогнозирования характеристик ветряной турбины Савониуса.Кроме того, Шинохара и Ишимацу [15] предсказали выходные характеристики ветряной турбины типа Савониуса с помощью моделирования CFD и проверили результаты экспериментальным методом с использованием небольшой лабораторной аэродинамической трубы. В этих исследованиях методы прогнозирования характеристик ветряных турбин тормозного типа с использованием программ CFD подходили для моделирования; однако были ограничения при проверке результатов моделирования экспериментальными испытаниями с использованием масштабированной модели. Их эксперименты, выполненные в лабораторном масштабе, не могли отразить поведение реальной ветряной турбины из-за электрических компонентов, таких как генератор-инвертор, без учета электрических потерь и алгоритма управления турбиной.Для ветряных турбин Archimedes были проведены следующие исследования. Лу [16] предложил теоретическую модель прогнозирования мощности спиральных ветряных турбин на основе уравнения углового момента. Кроме того, было выполнено моделирование CFD для прогнозирования характеристик ветряной турбины. В результате сравнение предложенной теоретической модели было проведено по сравнению с моделированием CFD. Оба метода оценили коэффициент мощности спиральной ветряной турбины Архимеда, который показал механический КПД как 0.25. Однако экспериментального подтверждения не проводилось. Сафидари [17] построил масштабную модель спиральной ветряной турбины Архимеда и предсказал аэродинамическую эффективность с помощью анализа CFD. В его исследовании был предсказан максимальный коэффициент мощности 0,25. Ким [18] определил мощность спиральной ветряной турбины Архимеда посредством моделирования CFD. Оба исследователя провели экспериментальную проверку, однако они провели эксперименты по определению характеристик потока вокруг ротора с использованием измерения PIV, но не проводили экспериментов по оценке характеристик турбины.В исследованиях Лу [13], Сафидари [17] и Кима [18] характеристики мощности ветряной турбины и поля потока вокруг ротора оцениваются посредством моделирования. Проверка проводилась экспериментальными методами; однако были проведены только сравнительные проверки, относящиеся к полю потока, а не к энергетическим характеристикам. Таким образом, не проводилось никаких экспериментов для экспериментальной проверки прогнозируемой выходной мощности посредством моделирования. Таким образом, в этом исследовании повторно исследуется прогнозирование производительности спиральной ветряной турбины Архимеда с помощью моделирования CFD.Хотя целевая ветряная турбина аналогична предыдущим исследованиям [16,17,18], размеры лопастей другие. Кроме того, в отличие от предыдущих исследований, цель этого исследования состояла в том, чтобы спрогнозировать общую выходную электрическую мощность целевой ветряной турбины, а также экспериментально подтвердить результаты моделирования с помощью полевых испытаний. Для этого была смоделирована и смоделирована ветряная турбина с помощью Fluent, чтобы выяснить аэродинамическую эффективность ветряной турбины. Кроме того, чтобы определить электрический КПД генератора и контроллера, было проведено испытание, связанное с генератором и контроллером, на испытательном стенде двигатель-генератор для различных скоростей вращения.Затем измеренный общий электрический КПД был использован для оценки кривой мощности целевой ветряной турбины, и результаты были подтверждены результатами полевых испытаний с использованием реальной ветряной турбины на испытательной площадке.

2. Имитационная модель

На рисунке 1 показана форма ветряной турбины, использованной в этом исследовании. На рис. 1а показана полномасштабная ветряная турбина, установленная на полигоне. Для моделирования турбины была построена 3D-модель ветряной турбины с помощью автоматизированного проектирования (CAD), как показано на рисунке 1b.Согласно трехмерной модели и геометрическим измерениям реальной ветряной турбины, максимальный диаметр ветряной турбины составлял 1,5 м, а длина ротора по потоку составляла 1,2 м по оси вращения. В таблице 1 перечислены технические характеристики ветряной турбины. Номинальная мощность ветряка — 500 Вт при номинальной скорости ветра 12,0 м / с. Номинальная частота вращения ветряка — 330 об / мин. Сила, вызывающая в основном вращение лопасти, — это сопротивление, действующее на три лопасти. Далее, как упоминалось ранее, эта ветряная турбина была разработана для системы уличного освещения.По причинам, обсужденным ранее, это исследование было проведено на основе моделирования CFD. На рисунке 2 показана схема процедур моделирования для оценки характеристик турбины. Были выделены процедуры моделирования в моделировании, настройке решателя и анализе результатов. Подробная процедура каждого шага следующая:

2.1. Моделирование и создание сетки

Для построения числовой модели была упрощена 3D-модель ветряной турбины. Из-за проблем с болтами и гайками и разрешающей способностью программы компоненты, которые не отображали информацию о толщине и размерах, были упрощены для анализа в Fluent.

На рис. 3 в упрощенном виде показан болт, используемый для фиксации лезвия. Как показано на рисунке, форма болта была упрощена до формы крышки, чтобы минимизировать эффекты перелома лопасти и завихрения. За счет изменения формы удалось избежать некачественной сетки возле болта для получения более надежных результатов. Кроме того, ненужные генераторы и другие дополнительные компоненты ветряной турбины были удалены, чтобы сократить время расчета при аэродинамическом анализе. Для анализа ротора область поля потока, окружающая ротор ветряной турбины, была установлена на 8 м в ширину и 6 м в ширину. высокий, как показано на рисунке 4a.Высота и ширина поперечного сечения поля потока были в 4 раза и в 5,3 раза больше диаметра ротора ветряной турбины соответственно. Кроме того, длина поля потока, расстояние от входа до выхода было задано равным 10 м, чтобы моделирование плавно сходилось на выходном участке с граничным значением 0 Паскаль, атмосферным давлением.

После изменения формы была создана сетка, необходимая для моделирования. Для типа сетки была выбрана четырехугольная форма. Сгенерированная сетка была изменена вручную с учетом соединительных компонентов, кривизны и сложности объекта, чтобы улучшить качество решения и сократить время решения.Качество созданной сетки проверялось независимым от сетки тестом, после чего в конечном итоге был выбран минимальный размер ячейки 0,5 мм, что составляет 50% минимальной толщины ротора. В результате сгенерированная численная модель, включающая сетку, содержала 8 131 206 тетраэлементов и 1 442 438 узлов.

2.2. Решатель и настройка решения для моделирования

Для расчета силы, создаваемой поверхностью ротора, и крутящего момента вокруг оси ротора из моделирования был выбран переходный анализ.Для модели турбулентности, которая будет использоваться в качестве замыкания усредненных по Рейнольдсу уравнений Навье – Стокса, была применена k-омега модель переноса напряжения сдвига (SST), а также была выбрана «точность второго порядка», чтобы минимизировать возможные ошибки в результатах моделирования. [4]. Максимальная итерация была выполнена 100 раз для каждого случая, а временной шаг моделирования был установлен равным 0,01 с, что является обратной величиной максимальной скорости вращения ротора. Метод CFD рассчитывает распределение давления по поверхности лопасти с входными данными. скорости ветра на входе и скорости вращения ротора, которые можно использовать для расчета крутящего момента ротора и силы тяги в осевом направлении, в конце.Поэтому была определена скорость вращения ротора и применена скорость ветра поля потока на входе. Наконец, полученный крутящий момент и входная частота вращения могут использоваться для расчета выходной механической мощности с использованием уравнения (1).

Протор [Вт] = Тротор [Н / м] · ротор [рад / с].

(1)

Кроме того, коэффициент мощности ротора, который представляет собой аэродинамический КПД, может быть вычислен как отношение механической мощности, выводимой от ротора, к входной аэродинамической мощности, как показано в уравнении (2).

CP [-] = Protor [Вт] 0,5ρAV∞3 [Вт].

(2)

Коэффициент мощности является функцией отношения скоростей наконечника, которое является отношением скорости вращения к скорости ветра, как показано в уравнении (3) [6]. Чтобы получить коэффициенты мощности для различных соотношений конечных скоростей, моделирование было повторено с фиксированным значением скорости ветра и скоростью вращения ротора, изменяющейся от 50 до 500 об / мин с интервалом 50 об / мин. Условия моделирования приведены в таблице 2. По результатам моделирования был получен график зависимости коэффициента мощности от передаточного числа конечных скоростей.

5. Экспериментальная проверка полевыми испытаниями

Для экспериментальной проверки прогноза производительности, основанного на анализе CFD и тесте генератор-контроллер, целевая ветряная турбина была установлена на испытательном полигоне на острове Чеджу в Корее. На рисунке 10 показана схема тестирования. Выходная электрическая мощность и соответствующая скорость ветра на измерительной мачте, расположенной на полигоне, были измерены с частотой дискретизации 100 Гц и усреднены за 60 с. Анемометр и флюгер, установленные на измерительной мачте, находились на высоте 6 м от земли.Измеренная скорость ветра использовалась для определения скорости ветра на высоте ступицы ветряной турбины, которая находится на расстоянии 10 м от земли, с использованием степенного закона, показанного в уравнении (5). В уравнении (5) V — скорость ветра на высоте ступицы, Vr — скорость ветра, измеренная с помощью анемометра, установленного на измерительной мачте, z — высота ступицы, 10 м, и zr — высота измерения с использованием анемометра, 6 мес. Кроме того, α — это показатель степени сдвига ветра, и значение 1/7, которое подходит для равнинной местности, как показано на рисунке 10, было использовано на основе литературы [23].На рисунке 11 показаны результаты теста. Каждая звездочка означает усредненные данные за одну минуту. Из-за турбулентности ветра в тестовых данных присутствуют рассеяния. Кружки представляют собой среднюю электрическую мощность в каждом интервале скорости ветра с интервалом 0,5 м / с, начиная с 3 м / с. Кроме того, короткие вертикальные линии, проходящие через кружки, представляют собой стандартное отклонение, добавленное и вычтенное из среднего. К сожалению, расчетная скорость ветра 12,73 м / с и номинальная мощность 500 Вт не были измерены из-за низкой частоты скорости ветра более 10 м / с во время измерительной кампании.Сравнение измеренного выхода с результатами моделирования с реализованными измеренными электрическими потерями позволило проверить результаты моделирования и процедуры прогнозирования производительности. Сравнение моделирования и результатов измерений показано на рисунке 12. Как показано на рисунке, максимальная ошибка между моделированием и усредненным бином данных измерений составила 7,80% при 8,5 м / с.

6. Выводы

В этом исследовании рабочие характеристики спиральной ветряной турбины Архимеда с горизонтальной осью были предсказаны с помощью моделирования CFD и экспериментально подтверждены полевыми испытаниями.В результате предсказания максимальная механическая эффективность 0,293 наблюдалась, когда передаточное число концевых скоростей ротора составляло 2,19. Кроме того, был проведен тест для определения электрического КПД генератора и контроллера, и было измерено изменение КПД в зависимости от скорости вращения ротора. Применяя измеренный электрический КПД к результатам моделирования с помощью CFD, можно было спрогнозировать выходную электрическую мощность ветряной турбины в зависимости от скорости ветра, и номинальная скорость ветра для получения номинальной мощности 500 Вт оказалась равной 12.73 м / с.

Чтобы проверить пригодность результатов по мощности и процессов прогнозирования производительности, ветряная турбина была установлена на испытательном полигоне в Корее, и была измерена ее выходная мощность. После сравнения измеренной мощности с моделированием максимальная ошибка между измеренной мощностью и моделированием оказалась равной 7,80% при скорости ветра 8,5 м / с. Таким образом, было обнаружено, что прогноз производительности с помощью CFD хорошо согласуется с полевыми данными на испытательной площадке.

Для более точного прогнозирования характеристик ветряных турбин следует учитывать аэродинамические характеристики ротора и электрический КПД, например, генератор-инвертор.В случае моделирования CFD для получения аэродинамических характеристик ротора важна оценка качества созданной сетки с помощью независимого от сетки теста. Кроме того, при применении результатов испытаний генератор-инвертор к результатам CFD необходимо применять электрический КПД, соответствующий прогнозируемой скорости вращения относительно скорости ветра. Если рассматривать оба случая, прогноз рабочих характеристик ветряной турбины с лобовым сопротивлением будет аналогичен тесту в реальном масштабе и будет более экономичным способом проверки рабочих характеристик системы до изготовления прототипа.

10 лучших вертикальных ветряных турбин, рассмотренные и оцененные в 2021 году

Если вас интересует чистая энергия, возможно, вы искали лучшую вертикальную ветряную турбину. Это инновационный, практичный и экономичный продукт, который вы найдете во многих жилых районах. Турбина с вертикальной осью проста в установке и использовании. Он также может бесплатно вырабатывать электроэнергию в течение всей жизни. Еще одна замечательная вещь — он вообще не требует обслуживания.

Однако найти надежную турбину непросто, потому что их много на рынке.Не волнуйся! Сегодня мы поможем вам сравнить различные товары на рынке. У них есть свои плюсы, минусы и качества. Давайте узнаем о них больше в этих обзорах.

Отзывы о лучших вертикальных ветряных турбинах

1. Миниатюрная ветряная турбина с вертикальной осью MAKEMU Energy

Сверхмощная и высокопроизводительная ветряная турбина
Элегантный и компактный дизайн
Простота установки и использования
Чистый источник энергии
Без обслуживания

Не такой мощный, как другие варианты

Владельцы жилой недвижимости, которые ищут альтернативный источник энергии, выбирают вертикальный ветрогенератор MAKEMU Energy.Хотя его нельзя использовать в качестве основного источника энергии, он по-прежнему является отличным дополнением к любому дому. Это может сэкономить вам часть затрат на утилиту, если вы разместите ее в месте, где она может вращаться быстро и хорошо.

Ветряная турбина Darrieus Savonius мощностью 1 кВт также проста в установке. Это совсем не требует особых технических знаний. Вам даже не нужно беспокоиться об использовании сложных инструментов или сложных шагах, чтобы начать работу. Этот элемент один из самых простых в установке. Это причина, по которой люди выбирают эту турбину с вертикальной осью.Кроме того, это также для аудиторных лекций или научных проектов. Некоторые студенты также используют его для отчетности.

Малая бытовая мельница также работает в тяжелых условиях. Его непросто сломать или повредить, даже если он часто подвергается воздействию внешних элементов. Выбрав его, вы можете рассчитывать на производительность ветряка для дома. Это даст вам лучшее соотношение цены и качества, поскольку его прочные компоненты могут прослужить долго.

Если вы хотите производить бесплатную и чистую энергию в течение всего года, вы должны проверить этот продукт, который может предложить вам дневную и ночную энергию ветра.Еще одна причина инвестировать в подобный ветроэнергетический продукт заключается в том, что он не производит шума. Вы всегда можете рассчитывать на его бесшумную работу.

Также мне понравилось, что у него отличный дизайн. На нем нет ничего лишнего. Он изящный, компактный и минималистичный. Этот тип турбины также применим для дома. Он может улавливать ветер со всех сторон. Однако вы должны убедиться, что размещаете его там, где будет больше ветра.

Эта модель также доступна в 6-лопастной версии.Для типа Savonious он поставляется с шестью горизонтальными лопастями. Есть также шесть лопастей для ветряной турбины типа DARRIEUS.

Однако ветряная турбина не может генерировать столько энергии, сколько другие модели. Но в то же время он идеально подходит для владельцев жилых домов, которые хотят меньше полагаться на ископаемое топливо для работы некоторых своих приборов. Это также надежный ветряк, который работает должным образом.

2. Ветрогенератор с вертикальной осью EOLO 3000

Качественные компоненты для длительного использования
Простота и компактность
Простота установки и использования
Товар для жилых домов
Можно подарить

Не для основного источника питания

Эта ветряная турбина является еще одним качественным продуктом турбин EOLO 3000.Он имеет конструкцию, подходящую для новичков в установке и использовании ветряных генераторов в своих домах. Это может быть то, что вам нужно, если вам нужна простая установка или эксплуатация ветряной турбины. Это действенно и эффективно. Вы также можете пойти на это, если ищете ветряную турбину промышленного или домашнего использования. Это может помочь вам генерировать электроэнергию, чтобы вы могли меньше зависеть от ископаемого топлива.

Турбина серии EOLO также подходит для хранения в качестве автономной системы. Вы также можете снизить потребление электроэнергии с помощью системы, подключенной к сети.Вам даже не нужно беспокоиться о каких-либо разрешениях, потому что для этого не требуются национальные или местные разрешения. Небольшую ветряную турбину также можно настроить. Вы можете настроить его мощность на 1 кВт, 2 кВт или 3 кВт.

Мне также понравилось, что это гибридная система DARRIEUS + SAVONIUS, что делает ее более эффективной в улавливании ветра. Это одна из самых продвинутых в серии, чтобы проверить, хотите ли вы получить больше от ветроэнергетической системы.

Plus, эта модель подходит для многих приложений.Его также можно использовать для школьных проектов, занятий и передвижных домов. Это также может быть для вас, если вы пытаетесь построить автономную систему, в которой вы можете больше зависеть от чистых источников энергии.

Этот продукт также прост в установке. Вы можете сделать это за считанные минуты без каких-либо проблем. Итак, если вы новичок в области чистых источников энергии, вы можете быть спокойны благодаря простой установке и использованию системы. Еще мне понравилось, что этот аппарат работает тихо. Это не вызовет шума, который будет раздражать ваших близких или соседей.Он может работать, не отвлекая внимание. Эта модель рассчитана только на <40 дБ.

Но, хотя он прост и удобен в использовании, он может не подойти тем, кто ищет более мощный генератор. В целом, тем не менее, это один из лучших вариантов в категории за его надежные функции и производительность. Вы можете проверить его дизайн, простоту и долговечность.

3. Вертикальные ветряные микротурбины SYWAN

Может использоваться для научной демонстрации
Низкое потребление энергии
Идеально для мест с легким ветром
Простота настройки
Поворачивается на 360 градусов

Нижнее выходное напряжение 5.5 В

Хотите создать проект ветряной турбины своими руками? Хотели бы вы меньше зависеть от электричества? Если вы ответили «да», то, возможно, вы ищете продукт с экологически чистой энергией, такой как эта ветряная микровентиляторная турбина. Каждый пакет содержит две ветряные турбины для вашего небольшого проекта.

Этот продукт состоит из двух частей генератора с лопастями двигателя, что идеально подходит для домашних мастеров, которые хотят установить удивительный экологически чистый ветроэнергетический генератор. Кроме того, этот элемент предлагает от 100 до 6000 об / мин, поэтому он отлично подходит для улавливания ветра в ветряной турбине вертикального типа.Итак, если вы ищете эффективный продукт, который может дать вам больше от установки, вы можете проверить это.

Мне также понравилось, что это гладкий и простой дизайн. Выглядит это тоже минималистично и эстетично. С его помощью вы можете быть уверены, что устанавливаете ветряную турбину, которая не будет отвлекать внимание от дизайна вашей крыши или экстерьера. Тем не менее, я предлагаю вам разместить его в таком месте, где он может получать как можно больше энергии ветра.

Ветряная турбина SYWAN также идеально подходит для тех, кому нужно эффективное устройство, которое может обеспечить надежную работу.Он также не требует обслуживания, поэтому его легко использовать. А в установленном состоянии вентилятор имеет диаметр всего 100 мм. Кроме того, он идеально подходит для скорости ветра 5,5 м / с.

Этот элемент также является полным комплектом, поэтому у вас не будет проблем с его установкой. Теперь вы можете наслаждаться инсталляцией проекта ветроэнергетики своими руками. Я также хотел бы предложить его тем, кто хочет использовать его в качестве демонстрации для обучающего эксперимента. Вы можете использовать его для повышения осведомленности ваших учеников о чистой энергии и возобновляемых источниках энергии.

Мне также понравилось, что предмет можно поворачивать, что позволяет преобразовывать его в 360 градусов под любым углом. Вы можете рассчитывать на него при позиционировании в зависимости от направления ветра. Эта функция делает предмет более эффективным.

Что касается минусов, то некоторые люди считают, что производительность ниже, чем они ожидали. Но все же многие рекомендовали этот продукт согласно своим отзывам. Этот предмет работает даже при слабом ветре и идеально подходит для демонстрации науки.

4. KISSTAKER 1000W Вертикальная ось с двойной спиральной ветряной турбиной

Качественные и долговечные компоненты
Элегантный и минималистичный дизайн
Простая установка
Хорошая выходная мощность
Может работать даже при слабом ветре

Монтажная стойка в комплект не входит

Одна из самых мощных ветряных турбин в мире, ветрогенератор с вертикальной осью KISSTAKER — еще один лучший продукт в этой категории.Он предлагает номинальную мощность 800 Вт с максимальной мощностью до 1000 Вт. Кроме того, этот продукт подходит для жилых автофургонов, домов и других мест, где вы хотите установить генератор чистой энергии. Этот продукт имеет номинальное напряжение 12 В или 24 В.

Он также может эффективно улавливать ветер. Модель рассчитана на скорость ветра 11 м / с и начальную скорость ветра 2 м / с. Кроме того, он имеет легкий вес — всего 12 кг при максимальном весе нетто, а диаметр колеса составляет всего 0,9 метра. У этого предмета также есть пять лопастей, что делает его эффективным для сбора энергии ветра.

Этот продукт также включает монтажные аксессуары, руководство пользователя и пять лопастей ротора. У вас совсем не будет трудностей в процессе установки. Вы можете это сделать, даже если у вас нет особых технических знаний. Этот элемент отличается простой и понятной установкой и требует руководства.

Ветряным турбинам также требуется низкая пусковая скорость, хотя они могут обеспечивать высокую энергию ветра. Помимо эффективности, он также имеет гладкий и элегантный внешний вид. Он может дополнить любой дизайн и архитектуру дома.

Кроме того, этот продукт имеет низкий уровень вибрации при работе. Он также не издает громкого шума. С его помощью вам не нужно беспокоиться о раздражении из-за шумного процесса. Он также имеет отличную конструкцию фонарного типа, которая может улавливать столько же ветра.

Эта модель также поставляется с контроллером трекера мощности. Он работает, регулируя напряжение и ток. Кроме того, он пыленепроницаемый и водостойкий, что делает его более прочным.

Эта модель также может сэкономить рабочую силу, поскольку ее также можно быстро собрать и разобрать.Лопасти даже новейшего дизайна с отличной аэродинамикой. Более того, мне понравилась долговечность материалов. Лезвия изготовлены из качественного нейлона PA66.

Однако учтите, что в комплекте нет монтажной стойки. В этом случае вам следует купить тот, который с ним совместим. Но тогда найти его совсем не составит труда. Многие продают его по доступной цене. В целом, ветряной фонарь является одним из самых надежных благодаря своим надежным характеристикам и отличным характеристикам.

5.Домашний мини-ветрогенератор MAKEMU Energy

Идеально подходит в качестве экологически чистого источника энергии
Качественные ветряные турбины
Работает тихо и эффективно
Пожизненная экономия
Быстрая установка и бесперебойная работа

Возможно, не самый мощный около

Выбирая ветряные турбины для жилых домов, думайте об основах, таких как простая и компактная конструкция, быстрая установка и высокая производительность.Одно из преимуществ ветряных турбин с вертикальной осью — практичность, экономичность и простота установки.

MAKEMU Energy также универсален для использования в саду, дома и на крыше. Возможно, вы захотите проверить это, если хотите начать с решения экологически чистой энергии для своего дома. Это отличный способ сохранить природу, потому что он позволяет использовать чистый источник энергии, который не зависит от ископаемого топлива.

Кроме того, этот элемент имеет компактное пространство, поэтому при установке он не займет много места.Ветряная турбина Multi Blades также идеально подходит для тех, кто ищет тихо работающий ветроэнергетический генератор. Во время работы он не издает раздражающего шума.

Кроме того, этот элемент эффективен с точки зрения улавливания большего количества ветра, даже если для запуска требуется слабый ветер. Более того, он доступен в версиях, включая 300 Вт, 400 Вт и 500 Вт. Независимо от того, что вы выберете, эта модель может улавливать больше ветра благодаря своей двойной мощности по сравнению с конкурентами.

Если вы хотите уменьшить зависимость от электричества, этот товар также идеально подойдет вам.Он может генерировать чистую энергию и бесплатно. Энергия ветра доступна постоянно, как и солнечная энергия. Он может производить чистую и возобновляемую энергию. Он может предложить вам награды в виде чистой энергии на всю жизнь.

Это изделие также изготовлено из прочных материалов. Он спроектирован и спроектирован так, чтобы служить долго, и при этом не требует никакого обслуживания.

С другой стороны, ветрогенератор может быть не самым мощным. Тем не менее, это отличный вариант для начала работы с экологически чистыми источниками энергии.Он также предназначен для длительного использования. Он также выполнен из качественных материалов.

6. Keproving мини-ветрогенератор с вертикальной осью, модель
Хорошее использование ветра
Выдает заметную мощность
Бесшумная работа
Простота установки
Поставляется полным комплектом
Для спасения мира необходимо помочь детям понять более чистые и эффективные источники энергии.Одним из лучших инструментов для их обучения является мини-ветряк с вертикальной осью Keproving. Это небольшая вертикальная ветряная турбина, которую ваш ребенок может установить самостоятельно. Самое приятное то, что он поймет, как ветер может быть отличным источником чистой энергии.
Устройство Keproving уже включает в себя все, что нужно вашему ребенку для установки ветряной мельницы. Конструкция похожа на анемометр. Длинные вогнутые лопасти позволяют системе собирать как можно больше воздушного потока. Это обеспечивает наилучшее использование ветра.Ваш ребенок может подуть на лопасти или поставить устройство перед электрическим вентилятором. Лезвия достаточно велики, чтобы позволить системе вращаться в быстром темпе. Чем быстрее вращаются лопасти, тем большую мощность производит устройство.
Это вращение лопастей создает электрический ток, который зажигает светодиодную лампочку на концах проводов. Ваш ребенок удивится тому, как сила ветра может зажечь лампочку. Комплект настолько прост в настройке, что у детей не возникнет проблем с созданием своей ветряной мельницы.Устройство также не издает шума. Этот продукт может стать отличным способом стимулировать творческие способности вашего ребенка.
Имейте в виду, что Кепровинг предназначен только для образовательных целей. Этот продукт лучше всего подходит для обучения как детей, так и взрослых, которые могут не обладать хорошими практическими знаниями в области выработки энергии, связанной с кинетической энергией. По крайней мере, устройство может стать хорошей ступенькой на пути к чистой энергии. Вы также должны иметь возможность использовать Keproving для питания электрооборудования, если устройству требуется всего около 5 вольт.
Мини-ветрогенератор с вертикальной осью Keproving — это новый инструмент для обучения подрастающего поколения экологически чистой энергии. Он также может включать некоторые из их игрушек и некоторые из ваших электрических устройств. Этот продукт также может быть отличным инструментом для стимулирования творческих способностей детей и развития их навыков решения проблем. Взрослым также понравится простота дизайна Keproving, а также его низкая цена.
7. HIUHIU 300W 12V 24V Спиральный ветрогенератор
Эффективное производство ветровой энергии
Очень быстрое вращение лезвия
Компактная конструкция лезвия
Более тихая работа, чем у других марок
Прочная и прочная конструкция
Дорого
Выходная мощность может быть недостаточной для некоторых людей
Людям, которые хотят построить вертикальную ветряную турбину своими руками для своего дома, следует обратить внимание на спиральный ветрогенератор HIUHIU.Это изделие, которое может использовать силу ветра и преобразовывать ее в электрический ток для использования в жилых помещениях.
Что нас восхищает в HIUHIU, так это его спиральный дизайн. Он не требует слишком много места, сохраняя при этом способность производить электричество за счет энергии ветра. Многие ветряные турбины, представленные на рынке, занимают несколько футов в диаметре. При использовании таких изделий требуется огромное пространство для размещения множества ветряных турбин. Это не относится к HIUHIU.Ветряк никогда не будет мешать вращению соседних турбин.
Лезвия устройства длинные и имеют спиралевидную форму. Каждая лопасть имеет характерную форму крыла самолета. Это позволяет лезвию легко вращаться, а также сводит к минимуму шум. Конструкция крыла улучшает аэродинамическую эффективность лопастей. Это помогает в выработке большей мощности из-за легкого вращения системы.
HIUHIU может противостоять сильному ветру до 25 метров в секунду.Этого достаточно для выработки энергии для использования простых электроприборов. Он также может заряжать аккумуляторные системы 12 В и 24 В. Этот продукт — отличная резервная копия солнечной системы.
Номинальная выходная мощность HIUHIU достаточна для некоторых людей.
Впрочем, 300 Вт большинству бывает недостаточно. Вам придется установить несколько HIUHIU, если вы хотите, чтобы ветер приводил в движение остальную часть вашего дома. К сожалению, это не так практично. HIUHIU стоит очень дорого. Установка десяти из них будет стоить вам где-то в 5-значном диапазоне.Один из способов снизить стоимость — купить ветряную турбину HIUHIU с вертикальной осью для продажи.
Спиральный ветрогенератор HIUHIU — хорошее вложение для домов, которые хотят отказаться от традиционных источников электроэнергии. Это эффективная система, которая может питать небольшую бытовую технику. Установка ряда этих турбин может привести в действие весь дом, если у вас есть для этого финансовые ресурсы.
8. Замечательный онлайн-генератор ветровой турбины с вертикальной осью
Надежная и эффективная ветроэнергетика
Надлежащая защита от сильного ветра
Можно использовать для разных целей
Поставляется с сертификатами качества
Длительный срок службы
Если вам нужна надежная вертикальная ветряная турбина для домашнего использования, вам следует подумать о ветряной турбине с вертикальной осью от Wonderful Online.Это продукт, который выглядит столь же революционно, как и высокоэффективно. Это может быть отличная резервная копия существующей солнечной системы или как автономный источник энергии для экологически чистых домов.
В основе Wonderful лежит технология магнитной левитации, которая улучшает вращательные способности турбины. Магнит устраняет сопротивление, типичное для обычных турбин. Устранение вращательного трения увеличивает способность Wonderful использовать энергию ветра.Чтобы вращать лопасти, вам понадобится лишь небольшая скорость ветра 1,5 метра в секунду.
The Wonderful тоже очень крутой. Он способен выдерживать скорость ветра до 45 метров в секунду. Если скорость ветра увеличивается, есть встроенный механизм, который позволяет убрать лопасти, чтобы защитить его от ураганного ветра. У других марок такого защитного механизма нет. Единственный способ обезопасить ветряную турбину во время грозы — это снять ее и оставить внутри дома.
Ветряк с прекрасной конструкцией, рассчитанный на срок службы до 2 десятилетий. Другие системы уже начинают проявлять признаки деградации уже через несколько лет использования. Вы можете использовать эту систему в своем доме, на лодке или в других условиях, когда силы ветра достаточно для вращения лопастей. Также полезно знать, что этот продукт поставляется со сторонними сертификатами качества. Есть компании, которые не подвергают свою продукцию строгой проверке качества. Прекрасное делает.
Эта ветряная турбина вдвое массивнее средних ветряных турбин для жилых домов, представленных на рынке.Мы можем только предположить, что включение магнитного материала объясняет вес устройства. Чудесный ветрогенератор тоже стоит дорого. Опять же, технологии, интегрированные в дизайн продукта, могут объяснить его непомерно высокую цену.
Замечательный ветрогенератор с вертикальной осью ветра — это надежная система для любого домашнего хозяйства, которое использует чистую энергию для питания своих устройств. Он отличается новейшими технологиями и футуристическим дизайном. Это тоже работает исключительно хорошо.
9.KISSTAKER 4000W 5-лопастной фонарь ветрогенератор
Высокая выходная мощность
Высокоскоростное и эффективное вращение
Выдерживает сильный ветер
Доступный
Бесшумная работа
Без монтажной стойки
Без защиты от ураганного ветра
Ветрогенератор KISSTAKER Lantern — это доступный комплект вертикальных ветряных турбин для обычных домов.По цене ниже, чем у большинства ветроэнергетических генераторов на рынке, KISSTAKER является одним из самых мощных. Эта система может производить энергию, достаточную для питания всего дома.
Что нас больше всего удивило в KISSTAKER, так это конструкция его лезвий. В каждой лопаточной секции по два лезвия в форме полумесяца. Внешнее лезвие больше внутреннего лезвия. Мы не уверены, может ли эта конструкция обеспечить такое же количество энергии ветра, если лопасти примерно одинакового размера.Тем не менее, лезвия изготовлены из нейлонового материала, армированного волокном. Это дает KISSTAKER возможность противостоять сильному ветру до 45 метров в секунду.
Система включает магнитную технологию, которая способствует более эффективному производству электроэнергии. Магнит устраняет трение и улучшает инерцию турбины при вращении лопастей вокруг своей оси. Магнитная технология также сводит к минимуму шум, исходящий от двигателя. При вращении на максимальной скорости KISSTAKER может генерировать 4000 Вт или около 3500 Вт в среднем за день.Это примерно в десять раз больше, чем могут производить другие ветряные турбины. Достаточно одновременно подавать электричество на разные приборы.
Мы ценим то, что KISSTAKER включает в комплект монтажное оборудование.
К сожалению, в нем нет монтажной стойки. Однако для большинства потребителей это не имеет большого значения. Вы всегда можете приобрести монтажную стойку, которая больше соответствует вашим потребностям. Что может быть проблемой, так это отсутствие механизма защиты лопастей от сильного ветра.KISSTAKER не имеет механизма втягивания лезвий, который может защитить лезвия от ураганного ветра. Единственный способ защитить систему — это отключить ее во время сильной грозы.
Ветрогенератор KISSTAKER Lantern — хороший вариант для домашних хозяйств, которые хотят получить больше сбережений. Система может генерировать больше энергии, чем несколько других систем вместе взятых. И когда вы добавите это устройство к существующей солнечной системе, вы будете знать, что у вас есть чистая энергия для питания вашего дома на долгие годы.
10. Генератор ветряной турбины AIBOAT 600 Вт
Надежная ветроэнергетика
Легкая и прочная конструкция лезвия
Устойчив к сильным ветрам
Длительный срок службы
Доступный
Ветрогенератор AIBOAT — хороший продукт для людей, которым нужна более доступная система, позволяющая использовать энергию ветра.Это ветряная турбина с вертикальным доступом, которая может вырабатывать достаточно электроэнергии для питания небольших бытовых приборов в доме. Установка нескольких из этих ветряных турбин может обеспечить дом чистой энергией для различных целей.
Эта ветряная турбина оснащена тремя длинными лопастями, которые образуют спираль вокруг центральной оси. Лезвия образуют тройную спираль, которая отлично смотрится при установке вне дома. Хотя лопасти имеют более узкий профиль, чем турбины аналогичной конструкции, это компенсируется интеграцией мощной технологии магнитной левитации.Это обеспечивает более тихую и эффективную работу.
AIBOT также разработал свой ветроэнергетический генератор таким же надежным, как и любая другая система. Выдерживает сильный ветер до 40 метров в секунду; хотя мы видели изделия, которые могут выдерживать ветер до 45 м / сек. Он также начинает вращаться при скорости ветра всего 1,3 метра в секунду. Этого достаточно, чтобы система могла вырабатывать до 600 Вт.
Компания спроектировала ветряную турбину как можно более легкой.Это удивительно. На рынке есть аналогичные продукты, которые более чем в два раза тяжелее AIBOAT. Установка ветряка должна быть легкой. Он может дополнить вашу существующую солнечную систему, чтобы обеспечить питание ваших садовых фонарей и других бытовых электронных устройств. Этот продукт также может быть хорошим генератором энергии для лодок, транспортных средств для отдыха и кемперов.
Степень защиты AIBOAT от внешних воздействий не обеспечивает достаточного спокойствия. Если вы хотите, чтобы эта ветряная турбина была постоянным приспособлением вне вашего дома, было бы неплохо иметь минимум IP67.В целом, они более доступны по цене, чем аналогичные системы, а также могут обеспечить вас надежной и чистой энергией.
Что такое вертикальная ветряная турбина и для кого это
Одна из самых инновационных технологий экологически чистой энергии, которая постоянно совершенствуется, — это ветряная турбина с вертикальной осью. Также называется VAWT, это развивающаяся бытовая турбина, которую выбирают многие люди. Это те, кто хочет создать в своих домах экологически чистые источники энергии. Как и те, что показаны выше, ветряные турбины с вертикальной осью, сделанные своими руками, легко и быстро устанавливаются, поскольку они имеют базовую конструкцию.В этом случае люди с нулевым опытом установки ветроэнергетической системы в своем доме выбирают один.
Комплект ветряных турбин своими руками отлично подходит для размещения во многих жилых помещениях. Однако вы должны убедиться, что в вашем районе дует сильный ветер. Или же вы можете быть разочарованы тем, что ветровая система не обеспечивает то, что должна обеспечивать. Тем не менее, ветряная турбина идеально подходит для людей, которые хотят использовать чистый источник энергии для удовлетворения своих домашних энергетических потребностей, а также снизить потребление электроэнергии.
VAWT практично и экономично. Это также эффективно и тихо. Особого шума не производит. Некоторые даже работают на уровне менее 45 децибел. Таким образом, в этом случае домашняя ветряная турбина с вертикальной осью также предназначена для тех, кто хочет альтернативное энергетическое решение, которое не приводит к шуму. Кроме того, ветряная турбина также предназначена для людей, которым не нужна система обслуживания. Многие из представленных ранее ветряных турбин своими руками не требуют очистки и обслуживания.
Как это работает
Вертикальные ветряные генераторы работают без проблем.Он вращается на вертикальной оси, чтобы уловить ветер. Однако у него разные стартовые скорости и номинальные обороты в минуту. Он варьируется от одной модели к другой и зависит от выходной мощности, которую можно произвести. Эти вертикальные ветряные турбины также бывают разных цветов, размеров и форм. Движение похоже на вращение монеты.
Эта турбина отличается от ветряной турбины с горизонтальной осью положения лопастей. Например, лопасти HAWT находятся сверху. Затем генератор находится у основания башни вертикальной ветряной турбины с лопастями, обернутыми вокруг его вала.
Турбина удерживает воздух в ступице, а затем превращается в генератор энергии. Это означает, что воздух проходит через лопасти системы, а затем закручивается в генератор ветряной системы за счет момента вращения.
Однако нужно помнить, что количество лопастей агрегата также влияет на то, сколько энергии ветра агрегат будет получать. В этом случае большее число также означает более сильную способность улавливать ветер.
На этой модели положение лопастей также другое.Генератор удерживает основание башни, а лопасти обвивают его вал. Тем не менее, все больше людей используют этот стиль ветряных турбин, потому что они позволяют размещать их ближе к земле. Это качество делает VAWT выгодным для жилых помещений.
С точки зрения доступности этот тип также более доступен в обслуживании, если требуется какое-либо техническое обслуживание, чем турбина с горизонтальной осью ветра. Проблема, однако, в том, что этот стиль может не создавать столько энергии, сколько другой.Другое дело, что он может иметь меньший срок службы из-за турбулентного воздушного потока. А для максимального использования энергии ветра и турбулентности установка крыши может быть более практичной при удвоенной скорости ветра.
Какие бывают типы вертикальных ветряных турбин
Теперь вы можете спросить: «Какие бывают типы конструкции вертикальной ветряной турбины?» Вы можете выбрать и установить ветряк в вертикальном положении в желаемом стиле.
Ветряная турбина Дарье
Эта модель, также называемая турбиной для взбивания яиц, была изобретена еще в 1931 году Жоржем Дарье.Эта модель имеет низкий крутящий момент, но является высокоскоростной машиной, которая может генерировать переменный ток. Обычно это требует ручного толчка. Таким образом, для его поворота требуется внешний источник энергии, потому что пусковой крутящий момент низкий. Эта модель имеет две вертикальные лопасти, которые вращаются вокруг вертикального вала.
Хотя он эффективен, он может быть не таким надежным. Опять же, для запуска требуется внешний источник энергии. Таким образом, может быть лучше выбрать турбину с как минимум тремя лопастями. Вам может понадобиться конструкция, которая соединит этот стиль рядом с верхним подшипником.
Ветряная турбина Савониуса
Другой тип ветряной турбины с вертикальной осью, этот тип — машина с высоким крутящим моментом, но медленно вращающаяся. По крайней мере, с двумя совками. Он может предложить турбину с низким КПД, но с высокой надежностью. В этом стиле также используется перетаскивание. Таким образом, он может не вращаться быстрее ветра.
Тем не менее, это может быть лучший вариант вертикальной ветряной турбины для вас, если вы находитесь в районе, где присутствует сильный ветер. Это также для вас, если вы ищете ветряную турбину с автоматическим запуском.По размеру он обычно более значим, чем исходный стиль. Но тогда вертикальная ось этой турбины требует ручного запуска. Его низкая скорость обычно увеличивает стоимость, а также снижает эффективность.
Преимущества и недостатки использования вертикальной ветряной турбины
Теперь, каковы плюсы и минусы установки вертикальной ветряной турбины? Как чистый и возобновляемый источник энергии, он не загрязняет окружающую среду. Энергия ветра также бесплатна и неограничена.Вырабатываемая им энергия не зависит от ископаемого топлива.
Эта ветряная турбина также требует меньшего обслуживания, поскольку в ней меньше компонентов. При меньшем количестве деталей ожидается меньше поломок и износа. Он также не требует особой прочности опорной башни.
Любое направление ветра также может вращать лопасти, потому что эта система может принимать воздух, дующий со всех сторон. Таким образом, они могут работать даже в условиях слабого ветра.
Масштабируемость — еще одно преимущество этой системы.Его можно уменьшить до меньшего размера, чтобы он поместился на крыше. Кроме того, ветряк с вертикальной осью стоит дешевле, чем турбина с горизонтальной осью. Его также легко установить и использовать. Некоторые модели также компактны и легки, что облегчает транспортировку.
Он также не причиняет вреда птицам и людям, потому что их лезвия не являются высокоскоростными. Он также работает даже при переменном ветре или экстремальной погоде. Вы также можете использовать его, даже если вы находитесь в горной местности. Как правило, вертикальные системы и системы «сделай сам» не требуют разрешения властей для установки.Наконец, здесь тихо, не беспокоясь даже в городе и многолюдных кварталах.
Недостатки
Его эффективность может быть меньше для выработки энергии, потому что не все лопасти могут создавать крутящий момент одновременно. Некоторые лезвия продвигаются вперед. Когда лопасти вращаются, также требуется перетаскивание.
Кроме того, некоторые из этих систем могут не работать должным образом в районах с низкой скоростью ветра. В этом случае вы должны правильно сформулировать свои ожидания, а также определить, какая ветровая система вам подходит и применима ли ветровая система в вашей ситуации.
Некоторые модели также могут быть шумными из-за вибрации. Эта ситуация может увеличить шум турбины. Воздушный поток с уровня земли также влияет и увеличивает турбулентность, что в конечном итоге увеличивает вибрацию. Если это будет продолжаться, подшипник может изнашиваться, что потребует большего обслуживания и, возможно, более высоких затрат.
Как мы выбрали и протестировали
Если вы хотите найти подходящее VAWT для ваших нужд, вам следует тщательно обдумать свои варианты. Он начинается с определения функций, которые следует учитывать при рассмотрении нескольких систем в категории.Посмотрите на эти вещи, чтобы выбрать то, что вам нужно.
Обзоры
Не все ветряные турбины одинаковы. Вы должны прочитать отзывы, чтобы узнать отзывы людей, которые использовали эти ветроэнергетические системы. Эти обзоры предложат вам представление о надежных и ненадежных системах. Реальные клиенты также могут предоставить вам информацию о качественных ветряных турбинах, которые могут обеспечить вам наилучшие результаты.
Требования к высоте
Каковы ограничения по высоте в вашем регионе для ветряной турбины с вертикальной осью? Если вы живете в городе, вы можете проверить ограничения по высоте конструкции.Проконсультируйтесь с комитетом по зонированию, районной ассоциацией и местными судами в вашем районе. Они могут помочь вам определить ограничения по высоте, которым нужно следовать. Кроме того, вы также должны соблюдать правила зонирования, которые могут помешать вам установить систему ветроэнергетики.
Куда крепить
Кроме того, вы должны подумать о месте и способе установки турбины. Это поможет вам выбрать правильную систему и использовать ее для достижения наилучших результатов. В этом случае вам также следует подумать о доступном пространстве, необходимом для установки, если вы хотите установить его для использования в жилых помещениях.С другой стороны, вы можете выбрать модель для установки на крыше, если хотите, чтобы она была установлена рядом с вашим домом.
Авторитетная компания
Выбирайте высококачественную турбину от уважаемой компании. По этой причине вы также должны прочитать отзывы реальных клиентов, которые использовали эти продукты. Опять же, они могут предложить вам отличную информацию о надежности одного продукта. Кроме того, обращайтесь к проверенным производителям, подобным тем, о которых мы упоминали ранее в обзорах. Они существуют довольно давно и стремятся предлагать своим клиентам качественные системы.
Долговечные компоненты и общая конструкция
Перед покупкой проверьте общую конструкцию продукта. Если возможно, сравните те, которые устойчивы к атмосферным воздействиям и пыли.
Установка
Товар, который вы покупаете, должен легко устанавливаться. Некоторые из этих предметов уже поставляются с монтажной стойкой; другие нет.
Вот несколько моментов, на которые следует обратить внимание, сравнивая свой выбор. Они могут стать отличным началом процесса отбора.Опять же, проверьте общую конструкцию, монтаж, дизайн, отзывы и авторитетную компанию.
Часто задаваемые вопросы
Какие марки вертикальных ветряных турбин пользуются наибольшим доверием?
Помимо того, что нужно проверить, упомянутого ранее, будет разумно также проверить самые надежные марки ветряных турбин. Это добавит вам душевного спокойствия, потому что вы можете быть уверены, что бренды пользуются хорошей репутацией и поставляют своим клиентам высококачественную продукцию.Некоторые из них, которым доверяют, включают MAKEMU, EOLO 3000 и KISSTAKER. Это самые популярные бренды в своей категории. Их выбирают многие домовладельцы, учителя и энтузиасты ветроэнергетики своими руками.
Сколько энергии вырабатывает вертикальная ветряная турбина?
На этот вопрос нет конкретного ответа. Мощность вертикальной ветряной турбины зависит от скорости ветра, проходящего через ротор. Например, массивная ветряная турбина мощностью 2,5–3 МВт может производить до шести миллионов кВтч ежегодно.Этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией не менее 1500 домов. Но для ветряных турбин, сделанных своими руками, и небольших ветряных турбин, которые мы здесь показали, мощность намного ниже.
Как установить и использовать?
Установка может отличаться от одной модели и марки к другой. Чтобы узнать подробности, вы можете ознакомиться с руководством пользователя, прилагаемым к купленным вами ветряным турбинам. Вы можете просто внимательно выполнить эти шаги, чтобы установить и завершить его за считанные минуты. Некоторые модели не поставляются с монтажной стойкой.Проверьте это при сравнении ваших вариантов. Возможно, вам придется купить его, если то, что вы купили, не подошло к нему.
Как ухаживать и чистить?
Эти ветряные турбины не требуют технического обслуживания, поэтому для многих ветряных турбин, сделанных своими руками, описанных ранее, это не проблема. Тем не менее, вы можете проконсультироваться с руководством пользователя относительно любой конкретной процедуры обслуживания от производителя.
Где купить?
Некоторые места, где можно купить вертикальные ветряные турбины, включают Amazon, Lowes, Walmart и домашний склад.В этих источниках можно найти широкий спектр вертикальных ветряных турбин для бытового использования. Другие места — это магазины чистой энергии и веб-сайты производителей. Однако, прежде чем добавлять товар в корзину, вы должны выяснить, какие характеристики вы хотите, чтобы ваши ветряные турбины имели.

Заключение
Поиск лучшей вертикальной ветряной турбины может быть менее напряженным и сложным, если вы знаете, что искать и сравнивать. Начните с процесса сравнения с избранных обзоров лучших предложений в категории.У каждого из них есть свои уникальные качества и недостатки, которые вы можете взвесить, изучая свои варианты. Используя подходящую ветряную турбину для ваших нужд, вы можете получить больше от покупки и быть довольны процессом. Он прост в установке, эксплуатации и не требует особого обслуживания. Это также высокое качество и долговечность для длительного использования и работы. Ветряк также практичен, экономичен и экономичен. Купите вертикальный ветряк сегодня!
ветряные турбины с вертикальной осью | LuvSide: Мощные ветряные турбины Turn
с вертикальной осью | LuvSide: мощный поворот
Новый способ использования энергии ветра.
Что такое ветряные турбины с вертикальной осью?
Ветровые турбины с вертикальной осью — это тип ветряных турбин, в которых лопасти ротора вращаются вокруг вертикального вала. В отличие от обычной веерообразной конструкции ветряных турбин с горизонтальной осью, лопасти ветряных турбин с вертикальной осью часто имеют спиралевидную или H-образную форму.
Новаторство, основанное на древней мудрости
Хотя ветряные турбины с горизонтальной осью являются наиболее известными ветряными генераторами, ветровые турбины с вертикальной осью являются самыми старыми из ветряных турбин.Простые, но надежные, использование ветряных турбин с вертикальной осью восходит к 7 веку как изобретение персов.
Превращение движения в электричество
Ветряные турбины вырабатывают электричество из кинетической энергии ветра. Вращая роторы, они генерируют электрический ток. При подключении непосредственно к электросети или интеграции с энергоблоками они становятся автономными поставщиками энергии, ограниченными только ветром.
Два принципа работы
Савониус: Бегущий за Сопротивление
В ветряных турбинах с вертикальной осью
Savonius используется принцип гидравлического сопротивления роторов.Динамическое давление ветра на лопасти создает эффект сопротивления, заставляя лопасти вращаться. Из-за этого роторы Савониуса никогда не двигаются быстрее скорости ветра.
Дарриус: бегущий от подъема
Также известные как «взбиватель яиц», турбины Дарье с вертикальной осью используют подъемный эффект лопастей. Обтекая конструкцию, ветер создает всасывание на передней стороне турбины, заставляя лопасти вращаться. Скорость вращения турбины Дарье может быть значительно выше скорости ветра.
Ознакомьтесь с нашими проектами в области ветроэнергетики
Почему выбирают ветряные турбины с вертикальной осью?
Хотя ветровые турбины с вертикальной осью имеют меньшую выходную мощность по сравнению с ветряными турбинами с горизонтальной осью, они обладают качествами, которые делают их лучшим решением для густонаселенных районов и небольшого использования на различных ландшафтах.
Датчик ветра 360 °
Для работы не требуются системы слежения за ветром.
Выносливость при сильном ветре
Работает в условиях турбулентности воздуха и частой смены направления ветра.
Низкое воздействие на окружающую среду
Отсутствие тени, меньшая угроза для летающих животных и более низкий уровень шума.
Простота обслуживания
Прочная конструкция с генератором, расположенным всего в нескольких метрах от земли.
Меньше
Легче транспортировать, проще устанавливать.
Поразительный внешний вид
Работает мощно, выглядит фантастически.
Узнать больше
Интегрируйте ветряные турбины в свои планы
Узнайте больше о том, как ветряные турбины с вертикальной осью и технологии LuvSide способствуют преобразованию вашей энергии в возобновляемые источники.
Найдите свое решение
Предпочтение конфиденциальности
На нашем веб-сайте мы используем файлы cookie.Некоторые из них очень важны, а другие помогают нам улучшить этот веб-сайт и улучшить ваш опыт.
Предпочтение конфиденциальности
Здесь вы найдете обзор всех используемых файлов cookie.Вы можете дать свое согласие на использование целых категорий или отобразить дополнительную информацию и выбрать определенные файлы cookie.
Имя Borlabs Cookie
Провайдер Владелец этого сайта
Назначение Сохраняет предпочтения посетителей, выбранные в поле cookie файла cookie Borlabs.
Имя файла cookie borlabs-cookie
Срок действия печенья 1 год
Имя WPML
Провайдер Владелец этого сайта
Назначение Сохраняет текущий язык.
Имя файла cookie _icl_ *, wpml_ *, wp-wpml_ *
Срок действия печенья 1 Тег
Golden Ratio Turbine Concepts подтверждает концепцию спиральной турбины
Форт-Майерс, Флорида, компания Golden Ratio Turbine Concepts, LLC (GRTC), разработчик ветряных и гидроторных аппаратов Golden Ratio, успешно провела ветровые испытания своего новейшего прототипа ветряной турбины с вертикальной осью Golden Spiral (VAWT).
GRTC заявила, что новый дизайн Golden Spiral VAWT соответствует его запатентованной технологии удлиненного спирального рычага, которая увеличивает крутящий момент. Дизайн основан на геометрии золотого сечения и элементах, которые создают превосходный баланс движения ветряной турбины.
«Новый VAWT изящный, тихий и начинает вращаться при одном дыхании воздушного потока», — сказал изобретатель и основатель GRTC Джеймс Уокер. «Новый прототип Golden Spiral VAWT неоднократно подтверждал концепцию дизайна».
Новая конфигурация ротора отличается по своим элементам и внешнему виду от предыдущих моделей GRTC, но она глубоко уходит корнями в запатентованную изобретателем концепцию, которая создает больший крутящий момент, чем традиционный радиальный ротор, благодаря спирали золотого сечения.
«Популярные малые ветряные турбины с горизонтальной осью ветра (HAWT) часто рассчитаны на скорость 12,5 м / с или 28 миль в час, но средняя скорость ветра составляет всего 10-12 миль в час (или меньше), а их номинальная выходная мощность редка», — сказал Уолкер. .
Энергия ветра рассчитывается по кубу скорости, и в то время как ветер со скоростью 28 миль в час имеет определенное количество энергии, доступной в зоне движения турбины, по словам Уокера, скорость ветра со скоростью 14 миль в час будет иметь только 1/8 этой энергии. Например, устройства мощностью 1 кВт на скорости 28 миль в час будут производить только 0.125 кВт при 14 милях в час (в лучшем случае). Кроме того, машины HAWT должны постоянно следить за направлением ветра, чтобы указывать на него. Это поисковое действие приводит к потере оборотов и мощности.
Уокер добавляет, что ветры не являются источниками постоянного воздушного потока, а скорее содержат моменты с затяжками, затишьями и изменениями направления, любые из которых являются проблематичными для устройства HAWT, в то время как новый прототип GRTC Golden Spiral VAWT использует логарифмический алгоритм 3D Golden Ratio Spiral. выпуклая и вогнутая поверхность, которая преобразует эти изменения воздушного потока во вращающую силу на валу ротора турбины независимо от изменений воздушного потока.
Обычно ветряные турбины рассчитаны на получение номинальной мощности при более высоких скоростях ветра (от 25 до 28 миль в час), в то время как GRTC работает над обеспечением лучших результатов при более слабых скоростях ветра, более распространенных в нормальных реальных условиях на месте, таких как дом, каюта, лодка или кемпер. Именно в этой среде бесшумное и привлекательное новое устройство GRTC имеет место в будущем индустрии малых ветряных турбин.
GRTC работает над улучшением своего прототипа Golden Spiral с немного другой формой крыла, новыми материалами и инновационными технологиями строительства, чтобы сделать следующую модель более эффективной при более распространенных слабых ветрах и превосходной при нечастых сильных ветрах.
Подробнее www.goldenratioturbineconcepts.com
.
No related posts.

Имя	Borlabs Cookie
Провайдер	Владелец этого сайта
Назначение	Сохраняет предпочтения посетителей, выбранные в поле cookie файла cookie Borlabs.
Имя файла cookie	borlabs-cookie
Срок действия печенья	1 год

Имя	WPML
Провайдер	Владелец этого сайта
Назначение	Сохраняет текущий язык.
Имя файла cookie	_icl_ , wpml_ , wp-wpml_ *
Срок действия печенья	1 Тег

Оставить комментарий

Отменить ответ

Блог > Разное

Спиральный ветрогенератор: характеристики, фото и отзывы покупателей

Ветрогенераторы: электромонтаж | HellermannTyton

Повышайте эффективность ветрогенераторов

Снижение расходов за счет специальных компонентов.

Самоскручивающиеся и гибкие рукава Helagaine Twist-In

Эффективная дополнительная защита: Helahook для кабелей и труб

Быстрый монтаж и подключение к сети благодаря кабельным стяжкам Т и Х — серии

Максимальная износостойкость и надёжность фиксации: спиральные рукава SPF

Особенно подходит для ветровых турбин у береговой линии: термоусадочная трубка SA47-HT

Настоящая экономия времени – HellermannTyton делает это возможным

Сверхпрочные компоненты для ветрогенераторов:

Вы разрабатываете перспективные ветрогенераторы,

Helagaine: защита от нагрузок при скручивании кабелей в ветроэнергетических установках

Металлические стяжки для ветрогенераторов выдерживают испытание на короткое замыкание согласно стандарту для кабельных зажимов

Эффективный подбор компонентов ветрогенератора на основе данных САПР

Ветротурбина Савониуса.Новые типы вертикальных машин ветра оси

Понравилось это:

15+ идей для тех, кому нужна помощь природы

Самые необычные ветрогенераторы в мире

Конструкция и принцип работы ротора Дарье

Принцип работы

Устройство конструкции

Ротор Дарье своими руками

Преимущества и недостатки вертикального ветрогенератора

Преимущества вертикальных ветрогенераторов винтообразной формы

Недостатки ветрогенераторов с вертикальной осью вращения

ИССЛЕДОВАНИЕ АЭРОДИНАМИКИ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РОТОРА ДАРЬЕ | Опубликовать статью ВАК, elibrary (НЭБ)

Helix Wind Collapse не сокрушит надежду на вертикальные ветряные турбины

Вертикально-осевые ветряные турбины: что делает их лучше

Что такое винтовая ветряная турбина?

Энергии | Бесплатный полнотекстовый | Анализ характеристик спиральной ветряной турбины Архимеда с помощью моделирования и полевых испытаний

1. Введение

2. Имитационная модель

2.1. Моделирование и создание сетки

2.2. Решатель и настройка решения для моделирования

5. Экспериментальная проверка полевыми испытаниями

6. Выводы

10 лучших вертикальных ветряных турбин, рассмотренные и оцененные в 2021 году

Отзывы о лучших вертикальных ветряных турбинах

1. Миниатюрная ветряная турбина с вертикальной осью MAKEMU Energy

2. Ветрогенератор с вертикальной осью EOLO 3000

3. Вертикальные ветряные микротурбины SYWAN

4. KISSTAKER 1000W Вертикальная ось с двойной спиральной ветряной турбиной

5.Домашний мини-ветрогенератор MAKEMU Energy

Часто задаваемые вопросы

ветряные турбины с вертикальной осью | LuvSide: Мощные ветряные турбины Turn

Что такое ветряные турбины с вертикальной осью?

Новаторство, основанное на древней мудрости

Превращение движения в электричество

Два принципа работы

Савониус: Бегущий за Сопротивление

Дарриус: бегущий от подъема

Почему выбирают ветряные турбины с вертикальной осью?

Датчик ветра 360 °

Выносливость при сильном ветре

Низкое воздействие на окружающую среду

Простота обслуживания

Меньше

Поразительный внешний вид

Интегрируйте ветряные турбины в свои планы

Golden Ratio Turbine Concepts подтверждает концепцию спиральной турбины

Оставить комментарий